Ce对热轧AZ31镁合金动态再结晶及织构的影响

研究了Ce对热轧AZ31合金的动态再结晶过程及织构的影响.结果表明:加入Ce后抑制了AZ31合金中孪生动态再结晶(TDRX)的发彺,还加速了合金动态再结晶进程,同时显著弱化了基面织构.EBSD分析表明,在AZ31-1.0Ce(质量分数,%)合金中,除(0001)基面织构外,还出现了介于(0001)基面和(1010)柱面的取向强度峰值,说明Ce的加入激活了变形时的非基面滑移系.Ce的加入并没有使合金的轴比值降低,相反还略有升高,说明非基面滑移的激活并非晶格结构的变化所致.Ce的加入可能改变了Mg原子之间的结合态以及增加了合金的层错能,使得非基面滑移系被激活,从而导致基面织构弱化.     

累积叠轧焊AZ31镁合金微观组织和织构演变的EBSD研究

对AZ31镁合金热轧板在350℃进行了累积叠轧焊(ARB)变形,采用EBSD技术研究了AZ31镁合金的微观组织和织构演变.结果表明,ARB可以显著细化AZ31镁合金的晶粒组织,经过3道次变形后平均晶粒尺寸为2.18μm,后续的ARB变形使AZ31镁合金的微观组织更均匀,但晶粒不会再显著细化,说明存在临界ARB变形道次,使晶粒细化和晶粒长大之间达到动态平衡.AZ31镁合金在ARB变形过程中的晶粒细化机制为连续动态再结晶,尤其还观察到了旋转动态再结晶.动态再结晶的形变储存能来源于多道次累积的剧烈应变和沿厚度方向分布复杂的剪切变形.ARB变形过程中旋转动态再结晶和剪切变形使新晶粒c轴发生旋转,导致基面织构弱化.     

Mg-Y及AZ31镁合金高温变形过程中微观织构的演化

在温度为723 K、应变速度为3×10-3 s-1的条件下,对Mg-Y及AZ31镁合金挤压棒材进行单向压缩变形,利用OM、SEM和EBSD观察、分析Y对挤压棒材动态再结晶和微观织构的影响。结果表明:AZ31镁合金在真应变ε=0.2时发生明显的动态再结晶,在ε=0.5时,动态再结晶晶粒的体积分数高达80%以上;而Mg-Y合金在真应变ε=0.4时,动态再结晶体积分数尚不足10%,Y对镁合金动态再结晶有显著的阻碍作用;AZ31镁合金变形时,几乎所有晶粒的基面趋向于由变形前平行于压缩方向转至垂直于压缩方向,导致基面织构在ε=1.2时发生近90°的转动;Mg-Y合金则只有小部分晶粒发生转动,转动所形成的择优取向在动态再结晶后显著弱化,并导致取向分布更加随机;Y的添加可导致镁合金基面织构在动态再结晶后显著弱化。     

AZ31镁合金板材多道次轧制压下量对变形能力的影响

采用不同压下量对具有基面织构的AZ31镁合金板材进行了多道次冷轧实验。并结合各个变形系Schmid因子的计算,分析了变形机制对冷轧变形能力的影响。结果表明:AZ31镁合金板材道次压下量(即咬入角)越小,无裂纹时极限变形量越大,其中每道次压下量为2.22%,极限变形量可达到26.67%(无裂纹);对基面织构取向晶粒,拉伸孪生{1012}和压缩孪生{1011}以及锥面c+a滑移的Schmid因子绝对值均随着咬入角的增大而减小,柱面滑移(0110)[2110]与(1100)[1120]两个滑移系Schmid因子值也随咬入角的增大而减小,在摩擦条件下,基面滑移的Schmid因子不为零;变形能力提高的原因主要在于低压下量有利于多变形系开动。     

热轧过程中AZ31镁合金的组织及织构演变

对AZ31镁合金铸轧板进行单道次热轧实验,利用光学显微镜、X射线和透射电镜对热轧过程中微观组织和织构的演变规律进行研究。结果表明:AZ31镁合金铸轧板具有较强的基面织构,当热轧变形量较小时,孪生是主要的变形机制;当热轧变形量较大时,位错滑移成为主要的变形机制;10%热轧态中出现的透镜状的{1012}宽孪晶使基面织构明显减弱;20%热轧过程中则出现{1012}、{1011}-{1012}两种不同形貌的孪晶;当变形量大于20%时,位错滑移大量开动,基面织构也显著增强,并在随后的退火过程形成细小均匀的再结晶组织。     

非对称挤压腔循环膨胀挤出法制备AZ31合金的显微组织和力学性能

研究AZ31合金在非对称挤压腔循环膨胀挤出(CEE-AEC)过程中的显微组织、织构演化和力学性能.结果表明,在CEE-AEC过程中发生连续动态再结晶(CDRX)和不连续动态再结晶(DDRX).经过3道次变形后,变形试样的显微组织得到细化,非对称型腔区域合金的平均晶粒尺寸为6.9μm.随着道次的增加,基体织构的最大强度增...     

AZ31镁合金压缩变形微观织构演变规律

采用电子背散射衍射(EBSD)原位跟踪实验方法研究了AZ31镁合金压缩变形微观织构演变规律。在温度为170℃条件下,研究了AZ31镁合金轧制板材经过3次连续真空压缩(变形量分别为11%、17%和23%)时,其相同观察区域的微观织构演变。研究结果表明,AZ31镁合金轧制板材的微观织构为典型的(0001)基面织构。当温度为170℃、变形量为11%时,晶粒取向发生显著改变,大部分晶粒都发生了完全孪生,只有少数发生部分孪生,原始的基面轧制织构大幅减弱,孪生变体符合60°/1010和86.3°/1210取向关系。随着变形量的增加,滑移开始启动,孪晶晶界减少,织构变化不明显。压缩变形过程微观织构演变机理主要以拉伸孪生为主,基本上没有压缩孪生出现。     

初始织构对AZ31镁合金中温塑性变形的影响

采用光学显微镜和XRD宏观织构分析,研究了具有不同初始织构的AZ31镁合金在中温热模拟压缩变形中组织和织构的演变行为。结果表明:以柱面织构为主的试样较基面织构试样有更好的变形能力,其塑性在210~230℃温度区间内显著改善,取决于柱面a滑移能协调样品应变;压缩过程中由于主要变形机制由{1012}孪生转变为柱面滑移,基面组分先增强后减弱,柱面组分先减小后增强;以基面织构为主的试样脆韧转变发生在230~250℃,取决于c+a滑移启动和DRX;压缩过程中基面组分减弱,柱面组分增强。温度升高促进非基面滑移系和DRX的激活,使初始织构的影响减弱。     

AZ31镁合金板材经过连续弯曲变形后显微组织和成形性能的变化（英文）

通过采用连续弯曲(CB)工艺来改善AZ31镁合金板材的成形性能。通过光学显微镜(OM)和电子背散射技术(EBSD)研究镁合金板材的显微组织和织构的变化。结果表明:经过CB处理并退火后基面织构强度明显削弱;第一道次弯曲在内表面产生大量的孪晶,由于在第二道次过程中发生退孪生,孪晶密度明显下降;由于V形弯曲时内侧和外侧拉压应变状态的不对称性,连续弯曲过程中孪生-退孪生交替出现;与原始板材相比,经过连续弯曲处理板材的杯突值为5.2 mm,提高了41%,这主要是由于基面织构的弱化,以及织构弱化导致的较小的塑性应变比(r值)和较大的加工硬化指数(n值)。     

AZ31-0.4Nd挤压管材变形织构及力学各向异性EI北大核心CSCD

采用高温挤压的方法制备AZ31-0.4Nd合金管材,分析添加少量稀土元素Nd对AZ31合金挤压管材织构特征及力学性能的影响。结果表明:添加Nd有利于管材动态再结晶的发生,再结晶晶粒细小且分布均匀;添加Nd改变了合金的织构类型,弱化了基面织构;挤压管材纵向拉伸抗拉强度达236 MPa,伸长率达10.5%;管材力学性能呈各向异性,其主要原因是沿TD方向拉伸时可开动的基面滑移少、且利于{1012}孪晶形成,从而使得沿TD方向拉伸时的抗拉强度较高而伸长率较低。     

正挤压-扭转剪切变形对镁合金组织与性能的影响

用光学显微镜、X射线衍射仪以及电子万能试验机,研究了正挤压-扭转剪切变形对AZ31、AZ61和AZ80镁合金组织和力学性能的影响。结果表明,经正挤压-扭转剪切变形后,镁合金发生了显著的晶粒细化和基面织构弱化,其中：AZ61镁合金发生了充分的动态再结晶,可将晶粒尺寸显著细化至3 μm,随挤压温度的升高,晶粒有所长大,基面织构受位错脱钉作用而进一步弱化。AZ31镁合金在挤压温度为250℃时获得优良的力学性能,其压缩率和抗压强度分别高达29.2%和395 MPa     

镁合金锻压-弯曲反复变形的有限元数值模拟分析与实验研究

为了改善传统大塑性变形技术在实际操作中尺寸参数的局限性，提高AZ31镁合金的晶粒细化效果，提升其综合力学性能，将AZ31镁合金板材分别通过DEFORM-3D有限元数值模拟和300℃条件下4道次锻压-弯曲反复变形工艺实验来研究其变形行为和微观组织。模拟结果表明：变形道次越多，等效应变值越大，1道次变形时，等效应变呈间隔分布，而经过4道次变形后，高应变区域向低应变区域扩散，等效应变分布趋于均匀化；同时，变形过程中存在剪切力，弯曲剪切作用与锻压作用相互耦合，对细化晶粒、开启非基面滑移具有促进作用，有助于改善AZ31镁合金的组织与力学性能。实验结果表明：变形道次越多，晶粒细化效果越好，平均晶粒尺寸可显著细化至7.1μm,同时，组织均匀性不断改善。4道次变形后板材在不同区域处的织构取向分布差异较小，硬度值分布也相对均匀，平均硬度值为62.8 HV。     

往复镦挤和热处理的稀土镁合金组织和性能变化

采用往复镦挤(RUE)工艺可以对合金进行剧烈塑性变形。应用降温RUE工艺对Mg-12.0Gd-4.5Y-2.0Zn-0.4Zr(wt%)合金进行不同道次的变形和热处理,对比分析了其微观组织、织构及力学性能的演变。结果发现:随着变形道次的增加,合金粗大晶粒减少,动态再结晶晶粒数量分数升高,动态再结晶晶粒对原始晶粒的吞噬作用促进了晶粒的连续细化,组织均匀性大大改善。同时合金(0001)基面织构最大极密度值随着加工道次的增加显著下降,动态再结晶晶粒取向随机分布,促进了基面织构弱化。由于组织细化和织构减弱,合金的室温抗拉强度及屈服强度均明显升高,在3道次变形和热处理后材料的力学性能达到最高。     

等通道角挤压变形AZ31镁合金的变形行为

研究挤压态和等通道角挤压(EcAE)态AZ31镁合金的变形行为与微观组织的相关性.结果表明,ECAE态AZ31镁合金的室温拉伸屈服强度与晶粒尺寸之间表现出反Hall-Petch关系,且拉压不对称性明显减弱;在室温压缩时表现出应变速率敏感性,并随变形温度升高,应变速率敏感性因子变大.挤压态合金的晶粒度为20 μm,具有典型的挤压丝织构,主要变形方式为基面位错滑移和孪生,导致了合金中明显的拉压不对称性.ECAE态合金平均品粒尺寸约为2μm,织构相对随机化,导致合金压缩时孪生比率明显下降,其他变形模式比率增加,提高了变形抗力,降低了拉压不对称性.ECAE态AZ31镁合金压缩的激活能接近其晶界扩散激活能,晶界滑移在一定程度上导致了合金的反Hall-Peteh关系的出现以及应变速率敏感性的增强.     

AZ31镁合金室温多道次压缩过程微观组织和织构演变的研究

对AZ31镁合金在室温进行多道次压缩变形,利用EBSD技术研究其微观组织和织构演变,分析孪晶在细化晶粒和调控织构方面发挥的作用。结果表明:多道次压缩过程中的组织和织构演变主要受{10孪生影响,道次应变量越大,织构变化越明显,每道次压缩后,利于拉伸孪生的晶粒取向发生孪生转到压缩轴附近,从而弱化初始基面织构,而退孪晶的发生则不利于细化晶粒和弱化织构。在多道次压缩过程中,孪生Schmid准则支配着变形中的{10与后续变形中产生的孪晶片层相互交叉,分割细化晶粒;道次变形量会影响多向变形过程每道次孪晶的激活量和孪晶片层的形貌,从而影响晶粒的细化程度。     

差速循环扩挤制备的AZ31镁合金的组织和力学性能（英文）

对AZ31镁合金进行了差速循环扩挤(CEE-AEC),研究了变形道次对晶粒细化、织构演变和力学性能的影响。结果表明,在差速循环扩挤过程中,发生了连续动态再结晶(CDRX)和非连续动态再结晶(DDRX),平均晶粒尺寸从344μm减小到11.7μm。随着加工道次的增加,(0001)基面织构强度逐渐增加。差速循环扩挤模具中不对称型腔的存在极大地引起了基面织构的偏转。此外,合金的机械性能得到改善,并且屈服强度(TYS)、抗拉强度(UTS)和断裂伸长率(EL)分别为109 MPa,211 MPa和30.8%。     

差速循环扩挤制备的AZ31镁合金的组织和力学性能

对AZ31镁合金进行了差速循环扩挤（CEE-AEC）,研究了变形道次对晶粒细化、织构演变和力学性能的影响。结果表明,在差速循环扩挤过程中,发生了连续动态再结晶（CDRX）和非连续动态再结晶（DDRX）,平均晶粒尺寸从344 μm减小到11.7 μm。随着加工道次的增加,（0001）基面织构强度逐渐增加。差速循环扩挤模具中不对称型腔的存在极大地引起了基面织构的偏转。此外,合金的机械性能得到改善,并且屈服强度（TYS）、抗拉强度（UTS）和断裂伸长率（EL）分别为109 MPa,211 MPa和30.8%。     

高温终轧工艺对初始织构不同的AZ31镁合金板材组织的影响

以初始织构不同的AZ31镁合金板材为研究对象进行了高温终轧和最终退火,结合转靶X射线衍射仪和电子背散射衍射分析手段分析了不同板材基面织构的变化情况以及滑移和孪生对形变织构的影响规律。结果表明,高温终轧后,两种板材的宏观织构存在着单峰和倾斜的双峰基面织构区别;最终退火后,两种板材的织构强度都得到弱化,但弱化程度存在差异,并且再结晶织构在一定程度上遗传了形变织构的特征。对于初始织构强度较高的板材,高温终轧时锥面滑移活性增强,柱面滑移受到抑制,从而表现出带状变形集中区域,以此来弥补由于位错滑移受限引起的变形能力不足,此时形变织构的变化主要受到滑移和孪生的共同作用的影响。对于初始织构强度较弱的板材,高温终轧时非基面滑移活性得到增强,滑移和孪生相互竞争,孪生活动受到了明显抑制,此时形变织构的变化主要受到滑移的影响。     

AZ31B镁合金板材中晶界滑移的晶体塑性仿真

建立一种耦合滑移、动态再结晶以及晶界滑移的晶体塑性模型以仿真镁合金的高温变形行为及织构演化.首先,通过实验测量单轴拉伸、压缩后的织构以及显微组织演化,研究AZ31B镁合金在300°C的变形机制.结果发现,动态再结晶在应变小于0.2时起到细化晶粒的作用,之后晶界滑移在变形过程中起显著作用.此外,建立晶界滑移模型来评估由晶...     

AZ31合金板材的显微组织、拉伸性能与冲压工艺探索

研究了AZ31合金轧制过程中的组织演变及与室温拉伸性能的对应规律,探索了AZ31合金手机壳和笔记本电脑壳的冲压工艺.结果表明,经过多道次的轧制变形后,均匀化态的AZ31合金组织发生了动态再结晶,晶粒明显细化且呈等轴态,平均尺寸小于20 μm.厚度为2 mm和0.6 mm的AZ31合金板材室温拉伸强度对变形方向较敏感,延伸率也随着取样方向有所改变.在100～350℃下,利用厚度0.6 mm AZ31合金板材冲压出手机外壳和笔记本电脑外壳.经过EBSD分析表明,基面和棱柱面织构的存在导致了AZ31合金板材力学性能的各向异性.