低温慢速挤压和电脉冲处理制备具有优异力学性能的AZ91双峰合金（英文）

通过低温慢速挤压(LTSRE)和电脉冲处理(EPT)获得具有双峰结构的AZ91镁合金,这种结构由粗大的尺寸为20~60μm的未再结晶晶粒和细小的尺寸约为200 nm的再结晶晶粒组成。双峰晶粒结构的形成原因主要是LTSRE过程中的不均匀变形以及EPT对于变形AZ91镁合金静态再结晶的加速效应。与常规热处理时的静态再结晶过程相比,EPT过程的再结晶温度显著降低,处理时间明显缩短,有效抑制了再结晶晶粒的生长。同时在EPT过程中析出了大量形状规则的Mg17Al12相,平均尺寸约为200 nm。因此,本研究获得了屈服强度为463MPa和抗拉强度为527MPa的AZ91双峰合金,这主要归功于双峰组织以及细晶强化、析出强化和加工硬化的共同作用。     

Nd在挤压态AZ31镁合金中的行为及作用

通过金相显微镜、SEM和XRD观察研究挤压态AZ31-xNd镁合金的微观组织和析出相,并测试合金的室温和高温力学性能。结果表明:Nd在合金中以Al2Nd和Mg12Nd化合物形式存在,且随着Nd量的增加,其数量增加;Nd使合金的晶粒细化、室温和高温性能提高。加入0.6%Nd的合金晶粒尺寸由未加Nd时的26μm降至约10μm,加入0.6%Nd合金的室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为325MPa、247MPa和18.1%。含Nd合金的抗拉强度和屈服强度随温度升高而下降,而伸长率随温度的升高而增加。     

热挤压高强度Mg-6Zn-4Y合金

通过铸造和300℃热加压制备细晶Mg-6Zn-4Y合金,利用XRD、OM、SEM和TEM研究合金组织,并测试其室温拉伸性能。结果表明,合金主要由α-Mg和W相两相组成,挤压态合金具有双峰晶粒尺寸分布;细小晶粒为动态再结晶晶粒,平均尺寸为1.2μm;粗大晶粒（占面积分数的23%）为未再结晶区域,并沿挤压方向被拉长。合金的极限抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为（371±10）MPa,（350±5）MPa和（7±2）%,其工程应力—应变曲线有明显的屈服点。合金高强度归因于晶粒细化和W相、纳米沉淀颗粒及强基面织构的增强作用。     

轧制变形量对AZ80镁合金组织与性能的影响

研究了不同轧制变形量对AZ80镁合金组织及性能的影响。结果表明,AZ80镁合金的抗拉强度随轧制变形量的增加有所提高,而伸长率则随着变形量的增加先增加后减小。变形量为25%、50%、80%的AZ80镁合金其屈服强度分别为200、146、205 MPa;抗拉强度分别为245.52、249.08、279.49 MPa;伸长率分别为15.8%、24.2%、19.1%;其晶粒平均尺寸分别为30、10、3μm。     

退火温度对等通道转角挤压态铁基形状记忆合金力学性能的影响

研究了退火温度对等通道转角挤压(ECAP)Fe17.80Mn4.73Si7.80Cr4.12N i合金力学性能及显微组织的影响。结果表明,等通道挤压工艺能显著提高合金的屈服强度和抗拉强度,两道次挤压后合金的屈服强度达到880 MPa,比固溶态高660 MPa。退火温度从300℃升高到600℃时,合金屈服强度和抗拉强度降低,伸长率升高。挤压后经700℃×30 m in退火后,材料的伸长率达到40%,屈服强度达到426 MPa,再结晶基本完成,晶粒尺寸仅为0.3~2.5μm。细晶强化是该合金强度和伸长率提高的主要原因。     

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76μm、抗拉强度增加了66 MPa、屈服强度增加了79 MPa、断后伸长率增大了6%,断裂方式从脆性断裂转变为韧性断裂,多向锻造后合金内部晶粒为细小的等轴晶。因此,多向锻造显著地改善了AZ80镁合金的内部组织、提高了AZ80镁合金的力学性能。     

热挤压AZ80镁合金管材的组织与力学性能

对AZ80镁合金管材的挤压工艺进行研究,对挤压前后材料的组织与力学性能进行分析。结果表明,经过热挤压后,镁合金的晶粒细化,力学性能有较大提高。晶粒尺寸由挤压前铸态的28μm细化到挤压后的4μm,抗拉强度由162 MPa提高到265 MPa,屈服强度由74 MPa提高到180 MPa,伸长率由4%提高到14%。随着挤压比的增加,晶粒细化明显,伸长率和屈服强度增加。对于挤压AZ80镁合金管材,合理的挤压工艺参数：挤压比为18.2,坯料温度为390℃,模具预热温度为360℃,挤压速度为1 mm/s,凹模锥半角为60°-70°。     

往复挤压快速凝固ZK60合金的组织与力学性能

利用快速凝固和往复挤压制备细晶ZK60合金,并研究合金的组织与力学性能。结果表明,快速凝固薄带晶粒尺寸为1~8μm,2道次往复挤压后,合金晶粒尺寸为3μm,大量10-50 nm的颗粒从基体析出。随着挤压道次增加,沉淀颗粒增多,晶粒未进一步细化;2道次挤压后,合金抗拉强度高达319 MPa;屈服强度随挤压道次增加而增加,经6道次挤压,屈服强度为253 MPa,伸长率和硬度随挤压道次增加变化不大,分别为（7±1）%和（77±1）HV5。力学性能好归因于晶粒细化和弥散分布在基体上细小颗粒的强化作用。     

基于PID控制和铸造炉温补偿技术的AZ80镁合金组织及性能研究

分别采用常规熔炼铸造与基于PID控制和炉温补偿技术对AZ80镁合金熔炼铸造进行了试验,并进行了试样显微组织和室温力学性能的测试与分析。结果表明:与常规熔炼铸造相比,基于PID控制和炉温补偿的熔炼技术制备的AZ80镁合金平均晶粒尺寸减小14μm,具有更佳的力学性能,其中抗拉强度增大22 MPa,屈服强度增大24 MPa,断后伸长率基本保持不变。     

挤压Mg-8.5Gd-2.3Y-1.8Ag-0.4Zr合金的显微组织与力学性能(英文)

研究铸态和挤压态Mg-8.5Gd-2.3Y-1.8Ag-0.4Zr合金的显微组织、时效强化和力学性能。铸锭在T4处理后分别于400、450和500°C进行挤压,挤压比为10:1。在细晶强化和析出强化的共同作用下,于400°C挤压的样品经T5处理后可以得到最优的力学性能,所得的晶粒尺寸约为5.0μm,其初始和峰值硬度分别为HV109和HV129。室温下的拉伸屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到391MPa、430MPa和5.2%。     

Mg-Cd-Nd-Zn-Zr合金的组织与力学性能研究

通过显微组织观察和力学性能测试等手段研究了Mg-Cd-Nd-Za-Zr合金的组织和力学性能.结果表明:Cd和Nd能细化镁合金晶粒,铸态平均晶粒尺寸细化到35 μm左右.挤压态平均晶粒尺寸细化到约10 μm;Mg-Cd-Nd-Zn-Zr镁合金经挤压变形后综合力学性能提高,抗拉强度和屈服强度分别提高到334和330 MPa,伸长率达到15%.     

微量钛对SS400B组织和性能的影响

通过添加微量钛,获得了强度较高的SS400B热轧钢卷。在氮质量分数≤0.0050%的情况下,微量钛有明显的细化晶粒作用:添加微量钛的SS400B铁素体平均晶粒尺寸达7.9μm,且珠光体分布更细小均匀,未添加钛的SS400B铁素体平均晶粒尺寸为11.2μm。添加钛质量分数≤0.030%时,SS400B屈服强度平均提高22.9 MPa,抗拉强度平均提高15.5 MPa,根据Hall-Petch公式分析,主要为细晶强化作用。当钛含量较高时,抗拉强度出现超上限的问题,通过工艺优化改善了此问题,屈服强度主要在300370 MPa之间波动,抗拉强度主要在430480 MPa之间波动,总体强度较为稳定。     

细晶AZ31镁合金的力学性能和疲劳性能研究

采用分步机械合金化方法进行了细晶AZ31镁合金的制备,进行了显微组织和物相组成的分析,并与常规AZ31进行了疲劳性能和不同温度下力学性能的测试与对比分析。结果表明,分步机械合金化方法 ,可制备出平均晶粒尺寸为4.8μm、具有优异力学性能和疲劳性能的细晶AZ31镁合金。与常规AZ31相比,分步机械合金化制备的细晶AZ31的抗拉强度和伸长率和疲劳性能都得到提高,其中室温抗拉强度增加34 MPa,室温伸长率增加6.2%,疲劳寿命增加122.13%。     

Er、Nd对Mg-0.6Zr合金组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等手段,研究了Er、Nd对铸态Mg-0.6Zr合金的组织和常温力学性能的影响.结果表明,Er、Nd对Mg-Zr镁合金组织均有细晶强化和固溶强化作用,提高了合金的力学性能.Mg-0.6Zr合金中添加Nd、Er后晶粒尺寸由300 μm分别细化至80 μm和50 μm左右.添加0.94%的Nd后,Mg-0.6Zr合金的抗拉强度和伸长率分别提高了13.87%和137.1%,屈服强度基本不变.而添加1.09%的Er后,Mg-0.6Zr合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了11.16%、11.94%和2.35%.复合加入Er和Nd时,合金的抗拉强度同单独加入Er后合金的抗拉强度相当,屈服强度和伸长率略有下降.     

T5热处理对Mg-Gd-Y-Zr合金筒形件拉压 不对称性的影响北大核心CSCD

通过力学性能测试、背散射电子衍射、X射线衍射、透射电子表征等手段分析大尺寸Mg-9.17Gd-1.98Y-0.43Zr-0.11Ag镁合金筒形件的组织性能不均匀性和拉压不对称性,并通过时效处理调控合金组织,提高材料力学性能。研究发现:从内部到外部,筒形件组织呈不均匀分布,平均晶粒尺寸从12.9μm粗化至20.1μm,抗拉强度从327 MPa降至280 MPa,屈服强度从223 MPa降至157 MPa。经225℃×21 h峰时效处理后,β′相作为主要析出相,抑制了压缩载荷下孪晶的产生,大幅提高了筒形件的强度并降低其伸长率,压缩屈服强度和拉伸屈服强度的比值从内部到外部分别为1.06、1.17和1.02。T5热处理后筒形件内部的力学性能最好,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为407 MPa、293 MPa和12%。     

机械球磨结合粉末冶金制备AZ61超细晶镁合金的组织与性能

利用球磨与粉末冶金工艺相结合制备AZ61超细晶镁合金，分析了球磨对其晶粒尺寸、析出相、织构及室温拉伸性能的影响。结果表明，球磨及粉末冶金制备的AZ61镁合金与未经球磨处理制备的镁合金相比，其晶粒尺寸由0.91μm细化到0.68μm，且球磨处理促进了Mg₁₇Al₁₂的动态析出及细化，同时弱化了基面织构，其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为393.1 MPa、431.9 MPa和8.5%，综合力学性能优于其他工艺制备的AZ61镁合金。强化机制分析表明，细晶强化的贡献达到90%以上，沿晶界分布的Mg₁₇Al₁₂会降低Orowan强化效果，基面织构的弱化会降低屈服强度。未经球磨处理的镁合金的断裂机制是由镁粉表面的氧化引发粉体脱黏主导的；经球磨处理后其断裂机理为脱黏的粉体与周围未脱黏的组织变形不匹配及晶界上Mg₁₇Al₁₂数量增加导致的。     

AZ80镁合金的晶粒尺寸与其伸长率及抗拉强度的关系

通过对挤压后的AZ80镁合金进行不同温度下的固溶处理,在室温下进行拉伸试验获得抗拉强度及伸长率,并在金相显微镜下观察金相组织,计算晶粒尺寸,然后用Matlab软件进行数据拟合,判断晶粒尺寸与伸长率及抗拉强度之间是否存在线性关系。结果表明,晶粒尺寸与AZ80镁合金的抗拉强度之间不存在线性关系;晶粒尺寸(μm)与AZ80镁合金的伸长率(%)之间存在线性关系,拟合后的线性关系表达式为ε=0.18×d+14.1。     

锻压态AZ80汽车轮毂用镁合金的组织和力学性能研究

为了研究锻压态AZ80汽车轮毂用镁合金的显微组织和力学性能,采用不同的始锻温度和终锻温度进行了合金的锻压试验,并进行了显微组织和室温力学性能的测试与分析。结果表明,当始锻温度为430~510℃、终锻温度为320~400℃时,始锻温度和终锻温度对AZ80汽车轮毂用镁合金的抗拉强度和屈服强度影响较大,对断后伸长率影响较小。合金锻压时的始锻温度和终锻温度分别优选为470和360℃。采用优选的始锻温度和终锻温度时,锻压态AZ80汽车轮毂用镁合金的平均晶粒尺寸达到最小值11.4μm、抗拉强度达到最大值386 MPa、屈服强度达到最大值287 MPa。     

冷却方式对Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响

两阶段控制轧制后,采用不同的冷却路径进行冷却,研究冷却路径对Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响.结果表明,超快冷+空冷冷却路径可获得细晶组织,晶粒平均尺寸约为7.76μm,屈服强度高达425 MPa,抗拉强度高达500 MPa.超快冷+炉冷试样中存在细小的沉淀粒子,沉淀粒子尺寸主要集中在2—7 nm,而超快冷+空冷试样中只存在少量球形沉淀粒子,轧后直接空冷可获得相间沉淀粒子.不同冷却路径获得的热轧板在700℃下退火300 s后,沉淀粒子发生明显的粗化;退火处理后,超快冷+炉冷试样的晶粒平均尺寸减小为6.47μm,相对于退火前,其屈服强度和抗拉强度分别增加50和30 MPa、强度的增加主要源于细晶强化.对于含0.03%Nb(质量分数)的Nb-Ti微合金钢,由于沉淀粒子的体积分数有限,因此细晶强化效果远高于沉淀强化效果,强度的变化与晶粒尺寸的变化具有很好的对应性.另外,加工硬化指数与晶粒尺寸密切相关.随着晶粒平均尺寸的增加使加工硬化指数增加.     

冷却方式对Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响

两阶段控制轧制后,采用不同的冷却路径进行冷却,研究冷却路径对Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响.结果表明,超快冷+空冷冷却路径可获得细晶组织,晶粒平均尺寸约为7.76μm,屈服强度高达425 MPa,抗拉强度高达500 MPa.超快冷+炉冷试样中存在细小的沉淀粒子,沉淀粒子尺寸主要集中在2-7 nm,而超快冷+空冷试样中只存在少量球形沉淀粒子,轧后直接空冷可获得相间沉淀粒子.不同冷却路径获得的热轧板在700℃下退火300 s后,沉淀粒子发生明显的粗化;退火处理后,超快冷+炉冷试样的晶粒平均尺寸减小为6.47μm,相对于退火前,其屈服强度和抗拉强度分别增加50和30 MPa,强度的增加主要源于细晶强化.对于含0.03%Nb(质量分数)的Nb-Ti微合金钢,由于沉淀粒子的体积分数有限,因此细晶强化效果远高于沉淀强化效果,强度的变化与晶粒尺寸的变化具有很好的对应性.另外,加工硬化指数与晶粒尺寸密切相关,随着晶粒平均尺寸的增加使加工硬化指数增加.