AZ31镁合金板材等温弯曲实验研究

对AZ31镁合金板材的等温弯曲变形过程进行了数值模拟,分析了其变形特点以及金属流动规律,确定了合理的变形参数,即弯曲凸模半径为8 mm,凸模间距为38 mm。同时,研制了AZ31镁合金板材的等温弯曲实验装置,并对AZ31镁合金板材在不同变形温度下进行了不同道次的等温弯曲实验研究,分析了镁合金板材微观组织的变化规律。AZ31镁合金板材经过等温弯曲变形后,其室温伸长率达到17.1%,而原始AZ31镁合金板材的室温伸长率为12.4%,提高了42%。     

AZ31B镁合金熔焊接头弯曲变形行为研究

采用与母材同质的焊丝对AZ31B镁合金板材进行手工钨极氩弧焊,利用专门设计的模具对镁合金熔焊接头进行423K弯曲变形试验,通过光学显微镜、扫描电镜及拉伸试验机等手段,研究了弯曲前、后的AZ31B镁合金熔焊接头的微观组织及力学性能.结果表明:AZ31B镁合金熔焊接头经423K弯曲变形后,焊缝区和热影响区都出现了一定的孪晶,接头热影响区铸态枝晶组织转变为细小的孪晶组织,孪生成为接头主要的变形机制;焊缝近表面处孪晶密度比中部密度大,焊缝及热影响区晶粒明显得到细化;接头抗拉强度由原先的178MPa增加至216MPa,伸长率由7％提高到9％.     

AZ31镁合金板材双向循环弯曲的孪晶组织及织构

采用等温双向循环弯曲工艺(bidirectional cyclic bending technology,BCBT)改善了AZ31镁合金板材的微观组织、织构和力学性能。循环弯曲变形能够产生压缩变形与拉伸变形的交替变化,使镁合金材料发生压缩变形→孪晶组织形成→发生动态再结晶→孪晶消失→晶粒细化的组织演变过程,形成分布均匀的细小的晶粒组织,改善了镁合金材料性能。AZ31镁合金板材在变形温度为483 K时经过3个道次的等温双向循环弯曲变形后,基面织构得到明显弱化,织构强度由原始9.59降低到变形后3.54,平均晶粒尺寸为12.2μm。在变形温度443 K,经过1个道次变形后,AZ31镁合金板材的抗拉强度为325 MPa,屈服强度为225 MPa。与原始坯料力能参数相比,抗拉强度提高了19%,屈服强度提高了28%。当变形温度483 K循环变形3道次时,材料的伸长率为17.1%,比原始材料提高了42%。     

AZ31镁合金板材低温双向反复弯曲变形及退火过程的组织演化

对AZ31镁合金热轧板材在423 K进行了双向反复弯曲变形及523 K退火处理,利用OM及SEM/EBSD技术研究了该工艺过程中的组织和织构演化规律.结果表明,孪生为其主要的变形机制,随着变形道次的增加,靠近表面的晶粒中不断地累积孪生变形,并最终被高密度的孪晶分割细化;而中部组织变化不大,仅有少量孪晶产生;样品趋向于形...     

镁合金AZ31轧制板材的单向拉伸行为

通过单向拉伸试验研究了AZ31镁合金轧制板在不同温度和应变速率下的力学性能。根据镁合金在50℃~400℃范围内的单向拉伸曲线分析结果,找出AZ31镁合金的抗拉强度、伸长率随变形温度、变形速度的变化规律。结果表明:AZ31镁合金轧制板的塑性随着应变速率的降低有明显提高;温度的升高可明显改善轧制板的塑性;当应变速率为1.5×10-2s-1、温度为400℃时,伸长率达到123.9%。     

AZ31镁合金板材低温双向反复弯曲及退火下的织构弱化

对AZ31镁合金热轧板材在423 K进行6道次双向反复弯曲变形,随后在523 K退火1 000 s,利用光学显微镜和电子背散射衍射(EBSD)技术研究该工艺过程中组织及织构的演变规律。结果表明:孪生是主要变形机制;在523 K退火1 000 s后,边部组织已经完全静态再结晶,晶粒明显细化,而中部组织仅发生晶粒长大,最终形成两边晶粒细小、中间晶粒粗大的双向梯度组织。退火态样品内部织构得到弱化,从板材几何中心处至两表面,织构强度逐渐降低,沿板厚方向呈不严格的对称梯度分布;靠近板材上表面区域织构发生弱化和随机化,靠近板材下表面区域晶粒取向集中在取向因子为0.5的方向,而板材几何中心处仅部分晶粒取向发生偏转,取向因子呈双峰分布。     

镁合金AZ31B板材热拉深成形工艺研究

镁合金(AZ3lB)板材的成形性能可以通过热拉深试验来进行观察评估。成形温度选择在100-400℃之间。以获得适合成形的最佳温度范围。使用有限元方法分析了主要工艺参数对坯料成形质量的影响。试验结果表明。成形温度低于200℃时坯料很脆，高于400℃叶坯料表面易发生氧化而不适合成形。当成形温度选择在300一350℃之间。压边力在6-15kN(单位压边力q为0．7—1．7MPa)之间时镁合金具有较好的成形性能，能成功拉深出质量好的筒形件。数值模拟结果表明，坯料与模具间的摩擦因数对产生破裂的影响较压边力的影响程度大。     

AZ31镁合金板材室温拉深破裂行为

为了探索提高AZ31镁合金板材室温冲压性能的途径,通过断口形貌分析,对板材室温拉深变形过程中的破裂机理进行了研究.结果表明,室温下,对于普通轧制板材,在拉深比达到1.2后即在冲头肩部发生破裂;对于等径角轧制板材.其拉深比可达1.6以上;当拉深比达到1.8时,在杯形件凸缘发生破裂,断面光滑平整.为解理断裂.这主要与板材在拉深变形中的应力应变状态和其非基面织构有关.单向拉伸与断口分析表明其冲压性能和破裂行为的差异,主要是因为这两种板材织构不同所致.     

异步轧制AZ31镁合金板材室温冲压性能研究

文章主要对异步轧制AZ31镁合金板材室温冲压性能进行了研究,以探讨提高镁合金板材冲压性能的途径。结果表明,异步轧制有利于板材的晶粒细化,其晶粒尺寸约为7.6μm,明显小于普通轧制板材的12.5μm;而由于异步轧制过程中剪切变形的作用,异步轧制使板材的(0002)基面晶粒取向减弱;与普通轧制相比,异步轧制板材的应变硬化能力增加,屈服强度降低,制耳参数减小,但塑性应变比也降低,这可归因于异步轧制所导致的晶粒细化和晶粒取向的改变。     

变形参数对AZ31镁合金板材织构的影响

利用X射线衍射(XRD)方法测量了不同轧制状态,即不同变形温度和变形量条件下AZ31镁合金板材织构的变化特征。结果表明,经过轧制之后的AZ31镁合金板材形成强烈的基面织构;在250℃~400℃范围内,变形温度的升高、变形量的增大都会促进镁合金板材棱柱面、锥面等非基面滑移系的启动,从而影响各织构组分的锋锐程度和板材各向异性的强弱。随着变形温度的升高,镁合金板材的各向异性减弱;变形量的增大,镁合金板材的各向异性增强。     

轧制-剪切-弯曲变形AZ31镁合金板材的表面质量缺陷与机理研究

通过分析轧制-剪切-弯曲AZ31镁合金板材的裂纹特征,并采用有限元数值模拟和金相观测,研究了不同通道间隙下AZ31镁合金板材表面质量缺陷与应力、应变、模具弯曲半径、微观组织结构的关系。结果表明:板材易在第2弯曲转角处出现非连续横向裂纹,同时模具进口平面处板材易发生连续的起皱现象;随着通道间隙的增大,模具转角处应力、应变值逐渐变小,网格畸变程度逐渐降低,同时第2弯曲转角半径的增大也有利于制备出表面质量良好的AZ31镁合金板材;由于轧制、剪切、弯曲变形的应力、应变积累过大,裂纹主要出现在剪切带相对集中、孪晶交叉较多的区域,裂纹的拓展主要在孪晶界附近。     

AZ31B镁合金板材轧制边裂与温度场研究

在轧制温度为350℃,轧制速度为0.5 m/s,压下量分别为20%,30%,40%的不同工艺条件下,对规格为150mm×150 mm×7 mm的AZ31B镁合金铸轧板材进行了轧制实验和数值模拟研究。对镁合金板材的表面温度场和裂纹应力状态进行了分析,并建立了其表面温度梯度数学模型。分析在不同轧制条件下AZ31B镁合金板的边裂损伤和温度分布的有限元数值模拟结果以及轧后显微组织,并将数值模拟计算结果和实验结果进行比较。结果表明:在同一温度条件下,随着轧制压下量的增大,镁合金板塑性变形产生的热量增大,而小压下量条件容易促进MgZn2和Mg2Si等脆性相的产生。因此,减少长条形孪晶和脆性相产生是控制边部裂纹的关键因素之一。     

AZ31镁合金板材的冲压性能

通过对异步轧制后的AZ31镁合金板材在杯突试验机上进行冲压试验,以此来研究AZ31镁合金板材的冲压性能.采用热轧态AZ31镁合金板材在异步轧机上进行不同压下率轧制,采取空冷,然后对单道次异步轧制后的板材进行退火处理.对退火处理后的板材切块、打磨,在杯突试验机上进行冲压试验,测量板材的杯突值,通过拉伸试验测得冲压性能指标...     

AZ31镁合金板材超塑性气胀成形研究

研究了AZ31镁合金板材不同工艺条件下的气胀成形性能。实验表明,胀形高度随温度的升高而增大,且应变速率敏感指数值均大于0．3。在673 K,0．7 MPa下胀形25 min所得的胀形件胀形高度达23．34 mm,高径比为0．67。由金相及SEM电镜观察可知,在胀形件的顶端晶界处聚集了大量空洞。通过动态再结晶,晶粒得到了很大细化。并且随变形程度的增大,晶粒细化更明显。AZ31镁合金板材的超塑性胀形主要由晶界滑移控制,动态再结晶则为重要的辅助机制。     

AZ31镁合金板材超塑性气胀成形研究

研究了AZ31镁合金板材不同工艺条件下的气胀成形性能。实验表明，胀形高度随温度的升高而增大，且应变速率敏感指数值均大于0.3。在673K,0．7MPa下胀形25min所得的胀形件胀形高度达23．34mm，高径比为0．67。由金相及SEM电镜观察可知，在胀形件的顶端晶界处聚集了大量空洞。通过动态再结晶，晶粒得到了很大细化。并且随变形程度的增大，晶粒细化更明显。AZ31镁合金板材的超塑性胀形主要由晶界滑移控制，动态再结晶则为重要的辅助机制。     

大规格AZ31B镁合金板材开发

选用商业AZ31B镁合金扁锭,通过板坯均匀化处理及两火次热轧后获得大规格镁合金板材成品,通过热处理调整板材的组织和性能。结果发现,均匀化处理消除了板坯枝晶,完成第二相的部分溶解和组织均匀化。成品组织中既有细小的动态再结晶,又存在粗大的晶粒和孪晶。该工艺下板材在250℃退火完成再结晶。随退火温度的升高,强度降低,塑性增加。     

退火温度对热轧AZ31镁合金板材晶粒尺寸的影响

研究了退火温度对热轧AZ31镁合金板材组织的影响,以及板材晶粒尺寸随退火温度升高的变化规律.结果表明:当退火温度在250℃～400℃范围内,热轧AZ31镁合金板材的晶粒尺寸为5.0 μm～8.0 μm.     

温热弯曲成形过程中AZ31镁合金型材的微观织构演变

采用光学显微镜、X射线衍射仪和EBSD分析研究AZ31镁合金型材温热弯曲成形前后横截面外侧微观组织和织构的演变规律。结果表明:弯曲成形前,型材为(10 10)平行于挤压方向的线织构;弯曲成形后,型材线织构被削弱。弯曲过程中拉伸孪晶数量减少,由弯曲前的5.39%降低至弯曲后的2.22%;压缩孪晶增多,由弯曲前的0.141%增加至弯曲后的0.222%。挤压型材的大量拉伸孪晶使得应力集中,协同温度的影响,非基面滑移开动并协调了晶粒c轴的应变,因而提高型材的塑性变形能力。     

AZ31镁合金板弯曲限宽矫直增厚预置拉伸孪晶

采用弯曲限宽矫直增厚技术在具有强基面织构的原始AZ31 镁合金轧制板中预置拉伸孪晶,研究了弯曲限宽矫直处理前、后镁合金中微观组织和织构的演变及力学性能的变化.结果表明:弯曲限宽矫直处理后合金中的强基面织构被消除,转化为RD方向偏转织构,获得含量为22％的拉伸孪晶界,晶粒尺寸由(11±3)μm减小为(6.4±4)μm;再...     

挤压AZ31B镁合金板材高温轧制变形行为研究

通过单道次轧制试验,研究了AZ31B挤压镁合金板材在温度为365℃和450℃时的轧制性能,其变形量范围为10%～60%,应变速率为2.1s-1～5.0s-1。通过光学显微镜和扫描电镜观察了轧制变形中的微观组织及其演变。结果表明,在变形的初始阶段,孪生为主要的变形机理和硬化机制。由孪生变形积聚的畸变能和非基滑移的启动,导致了动态再结晶的形核与长大,增大变形速率可以抑制晶粒长大,使平均晶粒尺寸细化到7μm～10μm。365℃温轧制变形使板材晶粒明显细化,温度较高时,晶粒细化作用有限。在同一变形量下,随着轧制温度的升高,板材的晶粒呈长大趋势,在365℃轧制温度下,随着道次变形量的加大,细晶百分含量随之迅速增加。当轧制温度提高到450℃时,晶粒细化有限,晶粒尺寸保持在20μm以上。