铸态AZ31镁合金板材等温轧制工艺及组织性能研究

为研究铸态AZ31镁合金轧制工艺及轧制后组织性能,通过试验得到不同道次和变形量对铸态AZ31镁合金板材显微组织和力学性能的影响规律,并采用扫描电子显微镜研究了轧制后板材组织.结果表明,铸态AZ31镁合金板材经等温4道次、等变形量轧制后,板材厚度由20mm变化到4.8 mm,抗拉强度和屈服强度分别达到275 MPa和18...     

AZ31镁合金高应变速率轧制宏微观仿真

本工作通过构建宏观有限元模型和微观动态再结晶模型,对AZ31镁合金在300～400℃、平均应变速率为10～29 s-1的条件下进行高应变速率轧制宏微观模拟.对比实验结果的结论如下:随着平均应变速率的增加,模拟的轧板宽度方向等效应力差值和宏观边裂长度都减小,等效应力差值越大,边裂长度越长,宏观模拟结果与实验一致;采用微观动态再结晶模型、宏观有限元历史加载耦合元胞自动机(CA),模拟AZ31镁合金高应变速率轧制中的动态再结晶过程,微观模拟结果与实验吻合;随着平均应变速率的增加,再结晶越完全,使得应力集中被释放,边裂长度减小.通过建立AZ31镁合金高应变速率轧制多尺度宏微观仿真模型,能够精确模拟仿真高应变速率轧制过程,对镁合金高应变速率轧制的精确控制提供了新的思路.     

AZ31镁合金室温异步轧制的织构演变

采用异步轧制技术研究了轧制工艺对AZ31镁合金塑性变形和微取向流变行为的影响.结果表明:将AZ31镁合金板材在室温条件下进行单道次异步轧制,织构随着速比增加,与快、慢辊侧相接触的表面层明显不同,但中间区域变化不明显.在快速辊侧,主要织构组份随着速比的增加而迅速增加;在慢速辊侧,主要织构组份随着速比的增加而交替变化.形变量的增大,可以细化晶粒和改善力学性能.     

AZ31 镁合金轧制-剪切-弯曲变形工艺数值模拟研究

目的研究温度和道次压下量的变化对AZ31镁合金轧制-剪切-弯曲变形工艺的影响规律。方法对AZ31镁合金轧制-剪切-弯曲变形过程进行数值模拟,探究变形过程中应力、应变分布规律。结果压下量越大,模具转角处累积的等效应变值越大;随着温度的升高,模具转角处等效应力逐渐减小,等效应变逐渐增大。结论试样在模具转角处发生了剧烈的塑性变形,研究结果为板材的制备提供了依据。     

冷锻AZ31镁合金再结晶过程动力学

对不同变形量的冷锻AZ31镁合金在不同温度和保温时间下进行退火.通过对其组织的研究和静态再结晶动力学的分析,结果表明:可以用JMAK方程对其静态再结晶体积分数和退火时间的关系进行描述.由实验数据计算得到冷锻AZ31镁合金再结晶激活能为53.5kJ/mol左右,同时得到各温度下的再结晶完成时间,可为冷锻AZ31镁合金退火工艺的制定提供一定参考.     

AZ31镁合金冷压缩变形再结晶的研究

对取自铸态的AZ31镁合金进行不同变形量的压缩变形,然后在不同温度下保温不同时间进行退火处理,观察微观组织,获得变形量、退火温度和保温时间对AZ31镁合金微观组织的影响规律.结果表明:在退火过程中,变形量大(12.5%和15%)的试样可以发生完全再结晶,变形量为2.5%和5%的试样未观察到再结晶的发生.随着退火温度的升高,再结晶过程加快,孪晶界是新的再结晶形核地点.     

AZ31变形镁合金挤压成形工艺的研究

选择AZ3l变形镁合金,设计了实心棒材、矩形和圆形截面薄壁空心型材试样,对坯料加热、模具预热、润滑剂、挤压比、挤压速度及挤压力等工艺问题与工艺参数,进行了系统的试验研究.总结了成形规律和确定工艺参数的方法,对生产应用将起到重要的参考作用.     

AZ31镁合金的研究现状和发展前景

叙述了AZ31镁合金在组织、性能等方面的特点,介绍了主要合金元素对AZ(Mg-Al-Zn)系镁合金组织和性能的影响;综述了该合金的研究现状,提出了该合金发展和应用前景.     

AZ31板料拉深性能的研究

研究了温度及拉深速度对AZ31板材拉深性能的影响,结果表明,温度对采用交叉轧制工艺制备的板材的拉深性能影响明显;板材的拉深性能对拉深速度的敏感性随温度的升高而下降.     

AZ31与AZ61异种镁合金的TIG焊研究

采用TIG焊对AZ31与AZ61镁合金薄板进行连接,分别采用了AZ31和AZ61焊丝,比较焊接效果的影响.通过显微镜、扫描电镜、X-ray物相检测等实验方法,分析了两种焊丝焊接接头的外观形貌、显微组织、焊缝析出相及力学性能等差异.研究结果表明:采用AZ31和AZ61两种焊丝都能完成AZ31与AZ61镁合金薄板的对焊,获...     

异步轧制AZ31镁合金板材的超塑性工艺及变形机制

经过异步轧制工艺获得AZ31镁合金薄板。在300~450℃范围内,分别通过5×10-3,1×10-3s-1和5×10-4s-1不同应变速率进行高温拉伸实验研究其超塑性变形行为,计算应变速率敏感指数m值、超塑性变形激活能Q及门槛应力σ0值。通过EBSD分析和扫描电镜观察拉伸断裂后的断口形貌,分析AZ31镁合金的超塑性变形机制。结果表明:AZ31镁合金的塑性变形能力随着变形温度的升高及应变速率的降低而增强。当拉伸温度为400℃、m=0.72、应变速率为5×10-4s-1时,AZ31具有良好的超塑性,伸长率最大为206%。温度为400℃时,异步轧制AZ31镁合金的超塑性变形是以晶格扩散控制的晶界滑移和基面滑移共同完成的。     

AZ31镁合金环境友好阳极氧化处理研究

通过正交试验得到AZ31镁合金无铬、无强氧化物的阳极氧化处理配方及工艺,运用扫描电子显微镜、X射线衍射分析及电化学测试系统对阳极氧化膜的组织结构与耐蚀性进行了表征。结果表明,该环境友好阳极氧化工艺可在AZ31镁合金表面形成具有一定耐蚀性的阳极氧化膜;所得阳极氧化膜表面质量好,是一种多孔的陶瓷膜,膜的物相主要是晶态的MgO、ZnO、Mg以及非晶态的MgAl2O4、Mg18Al23等;阳极氧化处理试样的自腐蚀电流密度减小,而腐蚀电位有所提高,说明镁合金表面形成的阳极氧化膜提高了镁合金表面的耐腐蚀性能。     

循环道次对高温叠轧AZ31镁合金板材组织与性能的影响

目的通过高温累积叠轧工艺制备出高强度的镁合金,并研究该过程中循环道次对AZ31镁合金板材的微观组织与性能的具体影响。方法对累积叠轧1～5次板材进行微观组织观察,并进行显微硬度的测试,得到不同板材的硬度值,通过X射线衍射分析得到不同板材的取向结果,最终进行力学性能实验,并对比分析。结果随着循环道次的增加,板材抗拉强度有明显改变。从260 MPa先增加至310 MPa,最后稳定在350 MPa左右;非基面织构比重增加;断裂伸长率先降低后升高并稳定在10%左右。结论累积叠轧工艺使得AZ31镁合金板材产生了加工硬化,并显著细化了晶粒。循环道次的增加、孪晶产生和晶界数量显著增多导致强度进一步提高。     

热处理对AZ31B镁合金轧板组织和性能的影响

研究了AZ31B镁合金轧板经不同温度、时间退火后的组织和性能及其再结晶行为。结果表明,热轧板材在退火过程中主要发生再结晶;退火后,强度略有下降,但伸长率明显提高;在523K下退火,保温60min,可获得平均晶粒直径为10μm的细晶组织,其抗拉强度为258MPa,断裂伸长率为22.3%,综合性能较好。热轧态板材呈脆性准解理断裂,退火后转变为韧性断裂。     

工艺参数对AZ31镁合金往复挤压过程的影响

运用刚黏塑性有限元法对不同工艺参数下的AZ31镁合金往复挤压过程进行了热力耦合数值模拟,研究了不同初始坯料温度、挤压速率和摩擦因数对往复挤压过程中等效应变、等效应力及温度场的影响。结果表明:在往复挤压过程中,挤压速率对等效应变峰值影响不大,随着挤压速率的增大,工件内温度峰值直线上升,温度分布不均匀程度增大,应力峰值先增加后减小;随着初始坯料温度升高,等效应力峰值呈直线趋势减小;摩擦因数对温度峰值的影响很小,随着摩擦因数的增大,等效应变峰值先增大然后趋于平稳,等效应力峰值增大,其增大幅度减小。     

Cavitation Behavior during Superplastic Deformation of AZ31 Magnesium Alloy

Superplasticity of AZ31 Mg alloy at the temperature range of 250～450℃ and stain rate range of 0.7x10-3～ 1.4x 10-1 s-1 was examined through uniaxial tensile test. Optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) were employed to investigate the morphology of cavities and surface relief near fracture surface, respectively.It is shown that AZ31 Mg alloy starts to exhibit superplasticity from 300℃. The maximum elongation of 362.5%was obtained at 400℃ and strain rate of 0.7×10-3 s-1. There exist many O-shaped cavities and filaments at the boundaries near fracture surface. The fracture of filaments results in intergranular cavity and the model for the formation of intergranular cavities is proposed. The growth of cavities is plasticity-controlled and the serrated boundaries of intergranular cavities agree with the results of surface relieves.     

苯甲酸钠对AZ31镁合金的缓蚀作用

发展适用于镁合金的环保型缓蚀剂对于有效抑制镁合金腐蚀、拓展其应用具有重要意义.苯甲酸钠(SB)作为缓蚀剂对镁合金的作用过去报道较少.为此,采用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线、扫描电子显微镜(SEM)等方法研究了苯甲酸钠对AZ31镁合金在3.5%NaCl腐蚀介质中的缓蚀作用.结果表明:SB是一种阳极型缓蚀剂,通过增大阳极极化有效抑制了AZ31镁合金的腐蚀;缓蚀率随SB浓度的增大而增加,可达87%以上;SB的缓蚀作用主要由在金属表面的吸附引起,在AZ31镁合金表面的吸附符合Temkin吸附模型.     

AZ31 镁合金压痕-压平复合形变数值模拟

目的研究AZ31镁合金压痕-压平复合形变过程中工艺参数对形变区温度场、应力场、应变场、塑性变形力的影响规律。方法采用有限元模拟软件,对复合形变过程进行数值模拟研究,获得不同工艺参数条件下,温度场、应力场、应变场、塑性变形力的变化规律。结果在压痕形变过程中,随着形变温度的增大,形变区温度场的最高温度随之增大,最大塑性变形力的随之减小。在压痕形变过程中,随着模具温度的增大,形变区温度场的最高温度随之增大,最大塑性变形力随之减小。结论实验结果与数值模拟结果相吻合,说明数值模拟过程中的几何模型及相关参数设定是合理的。     

AZ31镁合金管材游动芯头拉拔有限元模拟

运用Deform软件模拟了AZ31镁合金管材游动芯头拉拔过程,并对比研究了模具锥角、定径带长度、变径带长度对拉拔管材成形性的影响。结果表明:在拉拔AZ31管材时,最大压应力出现在外模变径段与定径段过渡区,合适的模角配合不仅能降低拉拔力,还能提高尺寸精度。模具定径段长度对管材变形时的均匀性和拉拔力的影响较大,变径段长度对管材拉拔的影响较小。最终通过实验验证了模拟结果,制备出了尺寸精度高的AZ31镁合金管材。