多向锻造ZK60镁合金组织和性能的均匀性

采用空气锤对ZK60镁合金进行多向锻造变形,研究锻坯的组织演变以及组织和性能均匀性。结果表明,锻锤与锻坯之间摩擦力的作用造成不均匀变形,使锻坯芯部的实际变形量大于边部的。累积应变∑Δε=3.3时,锻坯芯部组织为蜂窝状粗大再结晶组织和岛状细小再结晶组织,而边部组织则由蜂窝状粗大再结晶组织和呈岛状分布的孪晶组成;其抗拉强度从边部到芯部逐渐降低,而伸长率则由边部向芯部逐渐升高。锻坯力学性能存在一定的各向异性,但锻坯各方向抗拉强度在310.6~323.9 MPa之间,伸长率在21.9%~29.7%之间,表明该工艺可以有效地避免强烈的各向异性,是制备高性能变形镁合金的理想工艺。     

等温多向锻造AZ61镁合金的组织演化与力学性能

研究AZ61镁合金在等温锻造过程中的显微组织及力学性能变化,讨论晶粒细化机理及显微组织与力学性能的关系。结果表明：合金的平均晶粒尺寸随着多向锻造道次的增加而减小,在初始的1、2道次变形过程中,晶粒急剧细化,随着变形道次的增加,晶粒细化能力减弱,经过6道次变形后,晶粒尺寸由初始的148gm细化到14μm。晶粒细化主要是由于合金在锻造过程中发生了连续动态再结晶。随着变形道次的增加,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率逐渐增加。     

EW75镁合金反挤压成形的有限元模拟

通过热模拟压缩实验得到EW75镁合金的流动应力-应变曲线,应用DEFORM-3D软件建立材料模型,基于刚塑性有限元法,对EW75镁合金反挤压过程进行数值模拟。分析了挤压过程的载荷-行程曲线,以及坯料内部的应力、应变、速度等分布,并对挤压温度和挤压速度对反挤压过程的影响做了分析。模拟结果表明:EW75镁合金的反挤压最佳工艺为变形为500℃、挤压速度为5 mm/s。模拟结果为AZ80镁合金管材挤压工艺参数的制定、优化提供了科学依据。     

多向锻造对汽车用AZ80镁合金组织及性能的影响

为了改善铸态AZ80镁合金组织和性能,对均匀化处理的铸态AZ80镁合金进行了多向锻造试验,并采用金相分析、EBSD(电子背散射衍射)分析和拉伸试验等方法,进行了显微组织和力学性能的测试与分析.结果表明:与锻造前相比,多向锻造后的AZ80镁合金的平均晶粒尺寸减小了约76 μm、抗拉强度增加了66 MPa、屈服强度增加了7...     

热变形对AZ31镁合金显微组织的影响

利用Gleeble1500热模拟材料实验机,在高温不同变形条件下对AZ31镁合金铸态试样进行压缩变形,采用金相显微镜对其组织演变规律进行了分析,结果表明,在350-450℃以10 s-1的应变速率压缩变形可以得到均匀细小的显微组织。     

热变形对AZ31镁合金显微组织的影响

利用Gleeble1500热模拟材料实验机，在高温不同变形条件下对AZ31镁合金铸态试样进行压缩变形，采用金相显微镜对其组织演变规律进行了分析，结果表明，在350～450℃以10s^-1的应变速率压缩变形可以得到均匀细小的显微组织。     

多向锻造工艺对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响

通过多向锻造工艺制备出了组织均匀、晶粒尺寸为1-2μm的AZ80镁合金锻坯，经7个道次锻压，材料硬度、屈服强度和抗拉强度达到最大，分别为87．3HB，258．78MPa和345．04MPa，是锻前试样硬度的1．43倍、强度的2倍；伸长率在6个道次达到最大，为7．85％，是锻前的2．45倍．多向锻造工艺下，材料内部易形成交错变形带，有利于组织细化，形变诱导晶粒细化是主要的晶粒细化机制，晶粒细化过程存在一临界应变量εc（2≤εc≤2．4），当实际应变量εx超过临界应变量εc时，材料基本为动态再结晶细晶组织，进一步细化变得困难，铸态试样室温拉伸断口为准解理断裂加少量剪切断裂，锻后试样断口出现大量细小韧窝，随应变量的增加，韧窝数目增多，分布趋向均匀，材料延性增大。     

退火工艺对AZ31镁合金组织与性能的影响

研究了热处理工艺对AZ31镁合金轧制板材的显微组织和力学性能的影响。试验表明，AZ31镁合金轧制板材在退火过程中发生了静态再结晶现象，200℃时可以观察到再结晶现象，再结晶温度为200～250℃。分析了退火温度和退火时间对合金显微组织、晶粒尺寸、硬度以及力学性能的影响规律。     

AZ31镁合金高应变速率多向锻造组织演变及力学性能

采用空气锤对AZ31合金在350℃以Δε=0.22的道次应变量进行1~12道次多向锻造变形,并对其组织和性能进行测试。结果表明:合金高应变速率多向锻造(HSRTF)组织演变分为两个阶段,累积应变∑Δε<1.32时为晶粒细化阶段,其主要机制为孪晶再结晶;累积应变∑Δε>1.32时为晶粒长大阶段,其主要机制为热激活长大。利用大量的孪晶对再结晶的促进作用,高应变速率多向锻造工艺可快速生产细晶粒高性能AZ31变形镁合金锭坯,累积应变∑Δε=1.32时,可获得组织均匀、平均晶粒度为7.4μm的锻坯,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为313 MPa、209 MPa和28.6%。     

再结晶退火对AZ31镁合金挤压板材组织与性能的影响

利用光学显微镜和扫描电镜对AZ31镁合金挤压板再结晶退火前后的显微组织和断口形貌进行分析,并通过室温拉伸试验研究了再结晶退火前后的力学性能.结果表明,随退火保温时间的延长,板材先出现大量片状退火孪晶,随后退火孪晶消失,变形组织被细小、均匀的再结晶晶粒所取代;再结晶退火后,挤压板伸长率增加,抗拉强度提高;退火后试样断裂时宏观断口呈现撕裂棱与韧窝共存的形貌,呈韧性断裂,且随着合金晶粒尺寸减小,撕裂棱和韧窝更加细小.     

二次挤压对MB26镁合金棒材组织及性能的影响

采用二次挤压工艺制备MB26(Mg-6.3Zn-0.7Zr-0.9Y-0.3Nd)镁合金棒材,研究不同挤压比对MB26合金组织性能的影响,通过金相(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段分析稀土元素在合金中的分布及其对微观组织的影响。结果表明:合金在二次挤压过程中发生动态再结晶,随着挤压比的增加,再结晶晶粒细化,当挤压比λ=25时,平均晶粒尺寸为1.9μm,合金力学性能达到最优;合金经挤压变形后出现大量W(Mg3Y2Zn3)相和β′(MgZn)相,均呈弥散分布,钉扎晶界,阻碍了动态再结晶晶粒的长大。通过数据拟合得到该合金屈服强度与晶粒尺寸的Hall-Petch关系。     

La对AZ61镁合金组织及性能的影响

研究添加稀土La含量为(0,0.5,1.0,1.5)％对AZ61合金的微观组织及室温力学性能的影响.结果表明:加入0.5％ ～1.5％的稀土后,铸态AZ61合金组织中的β-Mg17Al12相明显变得细小,形成了针状的Al11La3相.当稀土含量超过1.0％时,针状的Al11 La3相开始粗化长大,β-Mg17 Al12相的网状结构开始分离,变得细小;La的加入可以提高AZ61合金力学性能,当加入的La含量为1.0％时,AZ61合金的力学性能最好.因此,AZ61合金中加入La的质量分数为1.0％时,为合金化的最佳值.     

预时效对AZ80镁合金形变热处理组织及性能的影响

针对AZ80镁合金采用了固溶处理+预时效+形变+时效处理的工艺路线,研究了预时效及随后的形变对其组织和性能的影响.试验结果表明,固溶处理使绝大部分Mg17Al12相溶入了α-Mg基体.形变处理后,晶粒被拉长,颗粒相或杂质沿变形方向分布,出现明显的纤维组织,晶粒内部出现了大量交错的形变孪晶.变形程度越大,加工硬化效果越显著,到30％时,硬度增长缓慢.形变前预时效增加了再结晶的形核,在形变后的时效处理过程中,发生了再结晶,形变产生的纤维组织消失,生成了等轴晶粒,形变程度越大,再结晶后的等轴晶粒越细小.再结晶软化和时效析出强化共同作用,使得AZ80镁合金的硬度比时效前略有升高.因此,形变热处理能有效地改善AZ80镁合金的组织和提高其力学性能.     

形变热处理对AZ80镁合金组织及性能的影响

降低挤压温度是细化镁合金晶粒和提高强度的有效手段，但对靠析出强化的AZ80镁合金来说，降低挤压温度会造成挤压时的析出，从而影响最终时效的效果。分析了在工业生产用挤压机上380℃和330℃挤压出的AZ80镁合金挤压和时效的组织和性能。结果表明：330℃挤压可获得6μm的均匀等轴晶粒组织，但冷却后的样品中明显存在析出物，后续时效过程较快，但最高强度不如高温挤压样品的最高强度；在380℃下挤压并时效后，其最高抗拉强度可达400MPa，延伸率可达8％。X射线衍射织构测定表明，{0002}//挤压轴的织构对性能的提高也起一定的作用。     

温变形对AZ31镁合金组织的影响

为了有效细化镁合金的晶粒 ,以提高其力学性能 ,通过对铸态AZ31进行等温压缩实验 ,并采用现代微观分析手段 ,研究变形参数对AZ31镁合金组织的影响。结果表明 :2 10℃变形可以显著地细化铸造AZ31合金的晶粒 ,其尺寸可由铸态的约 10 0 μm减少到 5 μm左右 ;同时证明温变形能明显提高镁合金的抗拉强度。     

Influence of hot extrusion on microstructure and mechanical properties ofAZ31 magnesium alloy

Extrusion treatment is a common method to refine the grain size and improve the mechanical properties of metal material. The influence of hot extrusion on microstructure and mechanical properties of AZ31 magnesium alloy was investigated. The results ,show that the mechanical properties of AZ31 alloy are obviously improved by extrusion treatment. The ultimate tensile strength （UTS） of AZ31 alloy at room temperature is measured to be 222 MPa, and is enhanced to 265.8 MPa after extrusion at 420℃. The yield tensile strength （YTS） of AZ31 alloy at room temperature is measured to be 84 MPa, and is enhanced to 201 MPa after extrusion at 420℃. The effective improvements on mechanical properties result from the formation of the finer grains during extrusion and the finer particles precipitated by age treatment. The features of the microstructure evolution during hot extruded of AZ31 alloy are dislocation slipping on the matrix and occurrence of the dynamic recrystallization.     

轧制工艺对AZ31B镁合金薄板组织与性能的影响

研究了轧制温度和轧制速度对AZ31B镁合金薄板微观组织演变和力学性能的影响。结果表明,轧辊加热有利于镁合金薄板成型;AZ31B镁合金在低温或低速轧制时薄板纵向组织为大量的切变带,切变带区域包含大量孪晶组织,横向组织为含极少量孪晶的等轴晶组织;在轧制温度为400℃和轧制速度为16m/min轧制时,由于动态再结晶,横纵截面组织均为等轴晶。AZ31镁合金薄板的最佳轧制制度为轧辊温度为70℃、轧制温度为400℃、轧制速度为6m/min,此工艺轧制的薄板横向抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为350MPa、300MPa和12%,纵向为345MPa、290MPa和11.2%,纵向与横向性能差别明显减小。     

时效工艺对WE43镁合金组织与力学性能的影响

研究了WE43稀土镁合金在不同热处理工艺下显微组织、力学性能的变化规律,从而得出最佳的热处理工艺。研究结果表明WE43稀土镁合金铸态组织为等轴状晶粒,比较均匀,平均晶粒尺寸为40 μm;铸造冷却凝固的过程中,在晶界处形成了离异共晶组织;经520 ℃×8 h固溶处理后的组织,共晶相的数量和形态发生了明显的变化,枝晶偏析基本消除,晶界上仍有少量未溶的第二相。230 ℃×8 h时效后稀土第二相的数量增加,并且在晶粒内部析出了点状弥散的稀土相;经过250 ℃×16 h的时效后,合金的硬度达到了峰值,随着时效时间的继续延长,合金的硬度下降。固溶处理后WE43稀土镁合金的抗拉强度为162.59 MPa左右,断后伸长率约为5.0%;而经过250 ℃时效处理后,其抗拉强度明显增加,断后伸长率在4%左右。     

Zn-Mg-Ti中间合金对纯镁组织及性能的影响

本文通过模铸法制备了一种Zn-Mg-Ti中间合金,并研究分析了Zn-Mg-Ti中间合金对纯镁显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：中间合金主要由基体及“花朵状”Zn-Mg-Ti三元相组成。Zn-Mg-Ti中间合金对纯镁的晶粒组织有显著影响,镁合金晶粒尺寸随中间合金添加量的增大先减小后增大,当中间合金添加量为8%时,镁合金晶粒尺寸最小。镁合金晶粒细化主要归因于Ti原子在固液界面前沿偏聚,造成成分过冷,抑制晶粒长大。对比Mg-6.4wt.%Zn合金和Mg-8（Mg+8wt.%Zn-Mg-Ti中间合金）合金微观组织,发现Ti元素不仅能显著细化Mg-Zn合金晶粒尺寸,而且能够促进M-8合金中的第二相固溶于基体中。挤压态合金力学性能测试结果表明镁合金力学性能随Zn-Mg-Ti中间合金添加量增加先增大后减小,当中间合金添加量为8%时,镁合金综合力学性能最佳,其抗拉强度和延伸率分别为308MPa和21.5%。