“变形镁合金板材加工技术研究”专题通过验收

日前，中国有色金属工业协会对“十一五”国家科技支撑计划课题“变形镁合金板材加工技术研究”下的4个专题进行了验收。其中，中铝洛阳铜业有限公司承担的“变形镁合金板带连续铸轧技术及其装备研发”和“镁合金板材低成本生产工艺技术开发”两个专题通过验收。验收意见认为“变形镁合金板带连续铸轧技术及其装备研发”专题研制开发了具有自主知识产权的变形镁合金连续铸轧技术，并完成了铸轧装备的设计及制造，该技术具有创新性及先进性，并可大幅度降低变形镁板的生产成本；“镁合金板材低成本生产工艺技术开发”专题在低温高速大加工率轧制方面具有创新性，提高成品率17％，降低成本15％，经济效益和社会效益显著，具有推广应用价值。     

轧制镁合金板材在印刷、模具等行业的应用

<正>目前,镁合金的应用产品主要集中在铸造加工领域,产品没有经过变形加工,不能充分发挥镁合金的优良性能。镁合金板材是目前镁合金深加工领域最具发展潜力的产品。其中轧制镁合金板材经过大压下量轧制变形,改善细化镁合金的组织,提高板材的力学性能,充分发挥了镁合金的特性,能够极大地扩展镁合金的应用领域。镁合金板材应用大显身手据不完全统计,很多领域不但开始使用镁合金板材,而且用量在不断的增长。电子产品行业原来大多采用     

镁合金板材大应变轧制工艺探讨

镁合金是最轻的结构金属,从而使镁合金广泛应用在工业的各大领域,但镁合金的结构为秘排六方结构,在室温下滑移系较少,导致轧制成型能力比较差,这给镁合金轧制工艺带来很大困难。一般情况下,都采用传统小应变多道次轧制工艺,这一方法在生产镁合金板材时常常存在生产效率较低,成本相对比较高等问题,不适合工业批量生产,同时在很大程度上约束了变形镁合金的发展空间。为了大幅度提高镁合金板材的生产效率和成本节约,本文主要针对Mg-Al-Zn系镁合金板材单道次大应变轧制技术进行试验研究。     

高成形镁合金板材最新研究进展

镁合金作为当前应用广泛的轻量化金属结构材料,具有高比强度和比刚度、优良的阻尼性能以及可回收等优点。同时,中国拥有丰富的镁资源,其应用与推广可起到缓解中国铁、铝矿等传统金属材料的短缺问题和降低污染的作用。变形镁合金在航空航天、交通运输和生物医用支架等领域受到广泛青睐。但是,大部分变形镁合金具有密排六方（hcp）晶体结构,室温下能够开动的独立滑移系较少,因而在塑性变形时易形成强基面织构导致其室温塑性成形能力差。如何提高镁合金板材的室温成形性能是扩大镁合金应用当前亟待解决的主要问题之一。综述了近年来国内外研究学者在改善镁合金板材室温成形性的工作及研究进展,主要集中在添加合金元素和塑性预变形调控来消融强织构与低成形壁垒,阐述了添加稀土元素、微合金化、新型轧制及挤压加工、预变形塑性加工等手段对镁合金板材微观组织结构、晶体取向及成形性能的调控规律,为制备高成形性镁合金板材制备提供参考。     

退火温度对超轻镁合金板材性能的影响

本文研究了退火温度对Mg-Li-Zn系超轻变形镁合金板材性能的影响,结果指出:采用300℃退火可使合金板材获得较理想的使用性能。     

基于FEM分析轧制预变形对AZ31B镁合金热轧板材边部损伤的影响规律

基于FEM(finite element method)研究了轧制预变形对AZ31B镁合金热轧板材边部损伤的影响规律。选用Normalized Cockcroft&Latham损伤模型,在轧制温度为400℃、轧制速度为0.5 m·s^-1的条件下,对规格为50 mm×20 mm×15 mm的AZ31B镁合金板材预先使用凸度轧辊制备不同形状的板坯,使板坯中部的变形量一致,边部比中部分别高出2,4和6 mm,然后分别进行多道次、小压下率和单道次、大压下率平辊轧制模拟仿真。结果表明,轧制预变形能够显著降低镁合金板材边部的损伤,经多道次轧后板材边部的拉应力减小,应力三轴度降低,边部与中部的应变差值减小,边部金属与中部金属流动趋于同步,且在预设仿真方案范围内边部凸度越大,轧后板材边部的损伤值越小,最小损伤值为0.729。对镁合金板材预变形后可实现单道次、大压下率轧制,板材的边部温度和应变速率均有所增加,有利于降低轧制过程中的边部损伤。研究结果可为少或无边裂镁合金板材轧制工艺制定提供理论依据。     

有限元分析锥台转角对镁合金板材成形性的影响

采用锥台剪切变形新工艺制备镁合金板材,通过DEFORM-3D软件进行有限元模拟仿真,分析了锥台转角对锥台剪切变形镁合金板材成形性的影响,数值模拟了105°,120°,135°和150°4种不同锥台转角的模具对挤压镁合金板材的平均应力、等效应变、金属流速的影响规律。研究结果表明:不同锥台转角对挤压板材成形性能有着显著影响。当锥台转角逐渐增加时,锥台转角为120°的挤压模具,挤压后板材上拉应力出现的比例最小。随着锥台转角的增大,挤压后板材的等效应变随之减小,由2.63减小至1.88,但在锥台转角为120°时等效应变分布相对其他锥台转角较均匀。增加锥台转角,金属流速在120°时相对均匀,其不均匀程度参数值为0.007。此外,实验验证了锥台转角为120°时,锥台剪切变形镁合金板材表现出优越的成形性。     

镁合金的超塑性与损伤定量分析

研究了轧制AZ31B镁合金板材的超塑性与空洞损伤，对拉伸试样在超塑性变形各阶段轴剖面的空洞进行了观察，通过对空洞演化的分析建立了空洞体积分数与变形程度的定量关系。研究结果表明：AZ31B镁合金板材在一定的变形条件下具有良好的超塑性；变形伴随着空洞的形核、长大，继而发生空洞的连接，导致材料断裂；空洞体积分数随着变形程度的增加呈指数规律变化。     

AZ31镁合金板在不同温度下轧制中的数值模拟

运用DEFORM-3D软件,模拟了在250~400℃温区内不同温度下轧制变形量为30%的AZ31镁合金板材的轧制过程,分析了温度对镁合金板材轧制过程中轧制力、等效应力以及温度场分布的影响。研究结果表明:AZ31镁合金板材在轧制过程中存在着明显的温度效应,并且随着轧制温度的升高,温度效应减弱;随着轧制温度的升高,AZ31镁合金板材在轧制过程中的塑性变形抗力、轧制力与等效应力均显著降低;若单从温度角度考虑,在其他条件不变的前提下最佳轧制温度在350~400℃的温区内。     

镁合金板带铸轧技术与进展

镁合金板材的应用需求正在扩大,而板带连续铸轧一直被认为是制造镁合金薄板的一种最有效的生产方式。通过综合回顾镁合金板材轧制技术和板材铸轧技术的发展与现状,分析讨论各种连续铸轧和半固态铸轧的工艺技术特点及其优缺点,并介绍了镁合金板带铸轧的新技术发展动向以及金属强制均匀化理论技术在铸轧镁合金薄板中的优越性和适用性。实验结果表明,金属熔体强制均匀化处理和加工成形可有效增加均质熔体的形核率,对合金凝固组织的均匀化、细化效果显著。     

1650mm六辊可逆冷轧镁合金板材机组介绍

北方重工集团为营口银河镁铝合金有限公司开发了目前国内第一台自动化水平较高的先进可靠的1650mm六辊可逆冷轧镁合金板材机组，是一项重要的技术工艺创新，具有自主知识产权，填补了国际高性能、宽幅、薄板镁合金板材轧制的空白，产品的主要参数和性能指标达到了国际领先水平，可以获得良好的经济效益。介绍了该机组的工艺参数、设备组成、技术特点及轧制流程，根据镁合金材料的轧制机理，简要分析了镁合金板材冷轧机组在一定的温度范围内进行可控轧制的特点。对镁合金板材新加工工艺的进一步研发具有很重要的借鉴和参考价值。     

热轧AZ31镁合金薄板的室温成形性

针对AZ31镁合金板材室温冲压成形较差的特点,采用不同轧制温度获得镁合金板材,使用半球形凸模胀形,绘制镁合金室温成形极限图并分析轧制温度对镁合金板材组织和室温成形能力的影响.发现AZ31镁合金板材的成形性能不仅与晶粒尺寸有关,还与晶粒取向有关.基面织构的减弱可明显提高板材的胀形性能,在基面织构强度相似的情况下,晶粒尺寸对板材的成形性能起决定性影响.      

Φ1450mm大型伺服缸及高压力高响应液压系统

2004年4月，国家发展和改革委员会委托中国钢铁协会组织召开了“首钢3500mm中厚板轧机核心轧制技术和关键设备研制”项目鉴定验收会议。该项目为“十五”国家重大技术装备研制项目(科技攻关)计划，共分4个课题12个专题，冶金自动化研究设计院设计所承担了“Φ1450mm大型伺服缸及高压力高响应液压系统研制”专题研制任务。     

双辊铸轧宽幅镁合金板工业进展和技术难点

综述了国内外宽幅镁合金板材双辊铸轧的工业化进展,介绍了国内在建的首条宽幅镁合金卷板双辊铸轧生产线的相关情况,阐述了在铸轧过程中影响镁合金凝固行为的因素,指出了宽幅镁合金双辊铸轧的技术难点。     

变形镁合金挤压材生产技术及其产品标准

通过对变形镁合金优良的综合性能 ,变形镁合金的挤压型材、棒材、管材生产技术和研究动态 ,新版变形镁合金挤压材国家标准的修订等情况的阐述。说明了变形镁合金挤压材研究开发的紧迫性。提供了当前该领域的研究方向和研究热点。     

轧制方向对喷射沉积含Nd镁合金第二相及织构影响

采用喷射沉积技术制备Mg-9Al-3Zn-1Mn-6Ca-2Nd合金沉积坯,对其进行挤压预变形和轧制变形(T=350℃,ε=25%和35%),利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究轧制变形对镁合金组织及织构的影响。结果表明:尺寸不对称的镁合金板材在350℃分别经过90°和0°方向轧制后,镁合金除了有Mg基体、(Ca,Nd)Al2(块状和颗粒状C15相)相外,在0°方向轧制后还存在Mg0.97Zn0.03相。随道次压下率(ε=25%和35%)增大,分别沿90°和0°方向轧制后颗粒状C15粒子会明显增多,但在90°方向轧制后块状、颗粒状C15粒子均发生"团聚现象"。0°方向轧制过程中细小弥散的C15粒子阻碍位错运动形成位错缠结区有利于Zn元素扩散,是0°方向轧制Mg0.97Zn0.03相保留的重要原因;随道次压下率增大,在0°方向变形后尺寸不对称的镁合金板材形成较弱(0002)基面织构的同时且柱面织构{1120}1010和锥面织构{1012}强度也逐渐增强,即实现了镁合金形变织构的随机化,轧制过程中基面滑移Schmid因子变化是影响尺寸不对称镁合金形变织构随机化的主要原因。     

镁合金板材轧制成形现状及其发展

轧制方法可分为常规轧制技术和特殊轧制技术,其中常规轧制技术可分为传统轧制、热挤压轧制和双辊连续铸轧,而特殊轧制技术可分为异步轧制、交叉轧制、大应变轧制、电脉冲轧制等,本文详细阐述了这些轧制方法的基本原理、特点和应用,综述轧制方法及其工艺参数对镁合金板材成形性能的影响,并且对目前镁合金板材生产发展的方向提出看法。     

异速比对异步轧制AZ31镁合金板材组织和织构的影响

采用不同异速比对AZ31镁合金板材进行异步轧制,并将轧后样品进行显微组织和X射线衍射分析,研究异速比对镁合金板材组织和织构转变的影响.结果表明:异速比的变化对晶粒形貌影响较大但晶粒细化效果不明显;当异速比为2.800时,板材内出现了长条晶粒;快速辊侧{0002}基面织构强度高于慢速辊侧,且板材两侧表面{0002}晶面的偏转方向相反;异速比对基面织构的强度影响显著,随着异速比的增大,基面织构的强度先增加后下降.这种特殊的织构变化与异步轧制过程中沿厚度方向引入的剪切变形有关.     

首钢高品质板材项目通过北京市科委验收

由首钢总公司、中国钢研科技集团有限公司、北京科技大学联合承担的“首钢高品质板材开发及其产业化”科技项目，近日顺利通过北京市科委组织的验收。     

我国变形镁合金开发的现状与发展

叙述了变形镁合金的的特性和用途，分析了其加工技术现状，并展望了变形镁合金发展的前景。