连铸AZ31镁合金的热挤压变形组织与性能(英文)

文章研究了电磁连铸AZ31镁合金经热挤压变形后的微观组织和力学性能。结果表明,挤压过程中的动态再结晶能够显著细化晶粒,局部细晶区的平均晶粒为2μm。与铸态合金相比,挤压后的AZ31镁合金具有更细小的晶粒和更均匀的微观组织。挤压变形后产生强烈的基面织构;挤压后材料的力学性能显著提高。屈服强度、抗拉强度和断面收缩率随着挤压比的增大而增大。挤压比为25时,屈服强度、抗拉强度和断面收缩率分别为259MPa,357MPa和30.5%,比铸态合金分别提高了86.33%,64.52%和67.40%。随着挤压比的增大,晶粒细化效果更为明显,微观组织更均匀。断口形貌分析表明,挤压变形后材料由韧脆混合型断裂,转变为韧性断裂。     

稀土Y对AZ31镁合金金相组织和力学性能酌影响

研究了稀土元素Y对AZ31镁合金金相组织和力学性能的影响。结果表明：当稀土添加量为0．6％～0．9％时，仅（Mg）基体晶粒变细，并且加入量为0．9％时得到更细化的组织，13相（Mg17Al12）在晶界由连续网状变为断续弥散状分布，由于α（Mg）基体晶粒的细化和p柏形貌的改善，合金的力学性能有提高；当稀土添加量为1．2％时，α（Mg）基体晶粒显著粗化，β相（Mg17Al12）内部出现针状和圆盘状的第二相，力学性能下降。     

稀土Y对AZ31镁合金金相组织和力学性能的影响

研究了稀土元素Y对AZ31镁合金金相组织和力学性能的影响.结果表明当稀土添加量为0.6 %～0.9 %时,α(Mg)基体晶粒变细,并且加入量为0.9 %时得到更细化的组织,β相(Mg17Al12)在晶界由连续网状变为断续弥散状分布,由于α (Mg)基体晶粒的细化和β相形貌的改善,合金的力学性能有提高;当稀土添加量为1.2 %时,α(Mg)基体晶粒显著粗化,β相(Mg17Al12)内部出现针状和圆盘状的第二相,力学性能下降.     

多向锻造对变形镁合金AZ31组织和力学性能的影响

文章采用不同锻造工艺对电磁连铸变形镁合金AZ31铸锭进行了多向锻造研究。结果表明,通过大变形的多向锻造后,变形镁合金AZ31可以得到有效细化,多向锻造有利于变形镁合金发生再结晶,锻造后变形镁合金AZ31最终得到均匀细小的等轴晶组织。工艺3得到最好的综合性能,锻造后变形镁合金AZ31硬度和抗拉强度分别提高了22.5%和33.5%,延伸率也有所提高。多向锻造后,室温拉伸试样的断口形貌出现大量的韧窝,表现为剪切断裂为主的韧性断裂。     

Sb对AZ31镁合金组织和性能的影响

经XRD等检测表明:Sb的加入使镁及AZ31合金的显微组织得到细化,AZ31中的β-Mg17Al12相呈细小弥散状分布,同时组织中还有点、块状的Mg3Sb2生成.Sb的加入使AZ31合金的力学性能得到不同程度的提高,冲击韧度和硬度分别提高了58.8%和4.8%.     

稀土La对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了稀土元素La对AZ31镁合金组织和力学性能的影响。结果表明:稀土元素的含量能显著改善AZ31镁合金的组织结构,随着含量的增加,α(Mg)基晶粒会变的越来越细小,当La含量达到0.9%时最为细小,均匀,晶粒减小到60.45μm,维式硬度达100.3HV,冲击韧性达到16.2J/cm~2。La的加入会改变β(Mg_(17)Al_(12))相,使β相由连续的网状变为间断弥散分布,并且会在晶界出生成小针状、骨骼状的Al-La化合物AL_(11)La_3替代β相。加强了晶界力,细化了晶粒,最终改善了综合力学性能。对于提高变形镁合金在电子产品中的应用提供了跟广阔的依据。     

微合金化对AZ31组织和力学性能的影响

研究了Ca和Zr元素对AZ31镁合金铸态显微组织和力学性能的影响,并探讨其化学成分与组织结构和力学性能之间的变化.结果表明,在AZ31镁合金中加入Ca后,合金的组织明显细化,晶间析出相增多,β Mg17Al12相数量减少,当Ca含量为0.37%时,在晶界上出现了新相Al2Ca相,Al2Ca相对合金有强化作用,合金的抗拉强度为190.4 MPa.当Ca含量达到1.54%时,晶粒尺寸最小为63.4 μm;采用电磁悬浮铸造技术,在AZ31镁合金中加入Zr,可以细化合金的显微组织,提高其力学性能,当Zr含量达到0.07%时,合金的抗拉强度为210.8 MPa,与铸态AZ31镁合金相比提高了19.56%,伸长率为12.9%,提高了20.56%.     

稀土元素对AZ31镁合金组织和力学性能的影响

研究了稀土元素钕、铈、镧三种元素对AZ31镁合金组织和力学性能的影响。结果表明：随着稀土含量的增加AZ31镁合金的组织得到细化,相应的力学性能也得到了提高。原因是加入稀土元素以后,镁合金中的β相（Mg17Al12）在晶界由连续网状变为断续弥散状分布,由于α（Mg）基体晶粒的细化和β相形貌的改善,合金的力学性能得以提高。     

AZ31镁合金的织构对其力学性能的影响

利用电子背散射衍射(EBSD)取向成像技术,分析AZ31镁合金热挤压棒材和轧制薄板的织构特点;对具有不同初始织构的镁合金棒材和薄板进行力学性能分析,并从织构角度分析棒材的拉压不对称性和薄板的力学各向异性。结果表明:挤压镁合金棒材具有主要以(0001)基面平行于挤压方向的基面纤维织构,存在严重的拉压不对称性,其原因在于压缩时的主要变形方式为{1012}1011孪生;热轧镁合金薄板具有主要以(0001)基面平行于轧面的强板织构,具有显著的力学性能各向异性,其原因在于拉伸时不同方向的基面滑移Schmid因子不同。     

离心压力对AZ31镁合金的组织和力学性能的影响

通过XRD、压缩试验等方法研究了不同离心压力对AZ31镁合金组织演变和力学性能的影响。结果表明,随着离心压力的增大,离心铸造AZ31镁合金的晶粒明显细化,平衡凝固的共晶转变被抑制,第二相β-Mg17Al12析出量减少,由粗大的“骨骼”状分布转变成弥散分布在晶界,形成以过饱和初生相ɑ-Mg为主相的凝固组织。XRD分析表明,离心压力的增大引起X射线衍射峰向高角度方向偏移,α-Mg的晶格常数减小。随着离心压力的增大,合金力学性能得到明显改善,抗压强度从199 MPa提高到256 MPa,而伸长率变化不明显。     

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。     

机械研磨对AZ31镁合金化学镀镍磷镀层性能的影响

在AZ31镁合金化学镀镍磷的过程中施加机械研磨作用,获得了具有新特性的镍磷镀层。扫描电镜观察表明,施加机械研磨获得的镍磷镀层的晶粒细化、致密性提高、消除了镀层中的孔隙。镀层截面的形貌结果显示,与传统化学镀镍磷层相比,施加机械研磨后镀层与基体的结合处形成了一个合金化的过渡区域,使镀层与基体的结合力得到显著的提高。由动电位极化曲线测试结果可知,施加机械研磨后镀层的自腐蚀电位提高到-0.2 V,相对传统化学镀镍磷层的电位提高了0.9 V,耐蚀性能显著提高。     

熔体温度对AZ31B镁合金铸态组织及力学性能的影响(英文)

采用自制的电阻炉研究熔体温度对AZ31B镁合金凝固组织与拉伸性能的影响。结果表明:在温度低于850℃水冷时,金属型AZ31B镁合金铸锭等轴枝晶的尺寸随着熔体温度的升高呈直线下降,超过850℃后变化不大。组织中第二相呈现出先细化后粗化的变化规律。AZ31B镁合金试样的抗拉强度、伸长率和屈服强度随着熔体温度的提高而先快速增大后略有减小,熔体温度为850℃时试样的抗拉强度达到260MPa,屈服强度达到75.4MPa,伸长率达到27.57%,比熔体温度为750℃时的分别提高了15%、13%和61%。DSC分析表明,升高熔体温度使凝固开始点温度降低,临界晶核半径减小,从而增加了熔体中的过冷度,提高了熔体中非均匀形核率,是镁合金晶粒细化和拉伸性能提高的主要原因。     

连续变断面循环挤压AZ31镁合金的组织与性能

采用连续变断面循环挤压法分别对变形镁合金AZ31铸锭和商业AZ31进行不同循环道次的变形,考察其组织、性能变化.结果表明:AZ31镁合金铸锭经过一个循环的挤压,晶粒明显细化.商业AZ31铝合金材料分别进行2、4、6、8次循环变形,随着变形量增大,平均晶粒尺寸不断减小,组织趋于均匀;真应变为16时,平均晶粒尺寸为5.5 μm;随着循环次数增加,伸长率不断增加,与原始态的相比可提高2倍左右,但强度没有明显变化.     

AZ31镁合金挤压管材力学性能测试

基于圆柱体弹性压缩和厚壁管受内压塑性变形的应力应变分析,得到了测试管件力学性能的方法。在WDW-100kN的试验机上对AZ31镁合金管材弹性内模胀形试验,测得该管材的屈服强度、抗拉强度及伸长率。     

AZ31B 变形镁合金水平式双辊连续铸轧试验研究

为探索变形镁合金薄板的加工新方法,设计了工艺路线和工艺参数,采用混合气体保护措施,用水平式双辊连续铸轧法成功试制出6mm×600mm×（5000～）mm的AZ31B变形镁合金铸轧板。铸轧供坯轧制的薄板力学性能达到或接近于同规格的热（温）轧、挤压产品的水平。试验表明：用水平式双辊连续铸轧法生产变形镁合金的工艺是可行的。     

Effect of casting parameters and deformation on microstructure evolution of twin-roll casting magnesium alloy AZ31

Twin roll casting method is a promising route to directly produce magnesium alloy strip. It is a rapid solidification process with high temperature gradient combined with thermal flow and roiling deformation in the casting region. As-cast strip with proper mierostructure is requested to serve as next rolling feedstock. However the microstructure of as-cast strip is sensitive for casting conditions during the casting process and the as-cast microstructure greatly affects the mechanical properties. In this work, the effect of casting speed, pouring temperature, deformation as well as anneal process on microstructure and mechanical properties were investigated. The results revels that twin-roll casting process can effectively refine the grain size, improve the morphology and distribution states of Mg1TAl12. The homogenization treatment time can be shorted for the fine microstructure and lower the cost dramatically for the next forming process.