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76 μm、抗拉强度增加了66 MPa、屈服强度增加了7...     

La对AZ80镁合金组织和性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子万能拉伸试验机、AUT85729电化学工作站等设备研究了La对AZ80镁合金组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,随着La的加入,铸态和挤压态AZ80合金的组织性能都得到了改善,晶粒尺寸减小,形成了新的杆状Al_(11)La_3相,但随着La含量的增加,杆状Al_(11)La_3的大小和数量逐渐增加,β-Mg_(17)Al_(12)相受到抑制,数量减少。La的添加提高了AZ80镁合金的强度和延展性,但当La含量增加到1%时,挤压AZ80合金的强度和延展性降低。采用电化学极化曲线测定了AZ80+x La合金的耐腐蚀性,结果表明,La的加入提高了AZ80镁合金的耐蚀性。加入0.5%La后,AZ80镁合金力学和耐腐蚀综合性能达到最佳。     

循环扩-挤变形AZ80镁合金组织与性能研究

通过循环扩挤(CEEOP)变形方法对100mm×50mm×170mm的 AZ80镁合金块状材料进行挤压加工,借助计算机模拟仿真、组织观察、拉伸试验、硬度测试等手段研究了1～4道次CEEOP变形对AZ80镁合金等效应变、显微组织和力学性能的影响。结果表明：随着CEEOP挤压道次的增加,晶粒的尺寸越来越小且分布均匀,1道次后晶粒尺寸可以从200μm左右细化到6μm,4道次后晶粒尺寸细化到1.5μm左右,整体分布均匀呈等轴晶晶粒,晶粒细化的机制是晶粒的机械破碎和动态再结晶,2道次以后晶粒细化效果不太明显。力学性能较均匀化退火态有了大幅度的提升,1道次硬度从均匀化退火态的61.5HB提升到了83.07HB,4道次达到86.27HB,抗拉强度与屈服强度分别从均匀化退火态的230.9MPa和115MPa提升到了262.7MPa和155MPa,四道次可以达到294MPa和170MPa,通过对比ECAP变形试样的组织与力学性能数据,在相同的变形温度与累积应变下,CEEOP变形方法比ECAP变形能够更好地细化晶粒和提高材料的抗拉强度和屈服强度。     

多向锻造工艺对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响

通过多向锻造工艺制备出了组织均匀、晶粒尺寸为1-2μm的AZ80镁合金锻坯，经7个道次锻压，材料硬度、屈服强度和抗拉强度达到最大，分别为87．3HB，258．78MPa和345．04MPa，是锻前试样硬度的1．43倍、强度的2倍；伸长率在6个道次达到最大，为7．85％，是锻前的2．45倍．多向锻造工艺下，材料内部易形成交错变形带，有利于组织细化，形变诱导晶粒细化是主要的晶粒细化机制，晶粒细化过程存在一临界应变量εc（2≤εc≤2．4），当实际应变量εx超过临界应变量εc时，材料基本为动态再结晶细晶组织，进一步细化变得困难，铸态试样室温拉伸断口为准解理断裂加少量剪切断裂，锻后试样断口出现大量细小韧窝，随应变量的增加，韧窝数目增多，分布趋向均匀，材料延性增大。     

循环扩-挤变形AZ80镁合金组织与性能

通过循环扩挤(CEEOP)变形方法对100 mm×50 mm×170 mm的AZ80镁合金块状材料进行挤压加工,借助计算机模拟仿真、组织观察、拉伸试验、硬度测试等手段研究了1~4道次CEEOP变形对AZ80镁合金等效应变、显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着CEEOP挤压道次的增加,晶粒的尺寸越来越小且分布均匀,1道次后晶粒尺寸可以从200μm左右细化到6μm,4道次后晶粒尺寸细化到1.5μm左右,整体分布均匀呈等轴晶晶粒,晶粒细化的机制是晶粒的机械破碎和动态再结晶,2道次以后晶粒细化效果不太明显。力学性能较均匀化退火态有了大幅度的提升,1道次硬度HB从均匀化退火态的615 MPa提升到了830.7 MPa,4道次达到862.7 MPa,抗拉强度与屈服强度分别从均匀化退火态的230.9和115 MPa提升到了262.7和155 MPa,4道次可以达到294和170 MPa,通过对比ECAP变形试样的组织与力学性能数据,在相同的变形温度与累积应变下,CEEOP变形方法比ECAP变形能够更好地细化晶粒和提高材料的抗拉强度和屈服强度。     

时效处理对AZ80镁合金组织性能的影响

通过金相组织分析、显微硬度测试及断口扫描分析,研究了不同时效温度下AZ80镁合金的显微组织、显微硬度和韧度,分析了时效温度对性能的影响。结果表明时效温度对材料性能起主要作用。提出AZ80镁合金的优化时效温度为170℃。     

时效处理对AZ80镁合金组织性能的影响

通过金相组织分析、显微硬度测试及断口扫描分析,研究了不同时效温度下AZ80镁合金的显微组织、显微硬度和韧度,分析了时效温度对性能的影响.结果表明时效温度对材料性能起主要作用.提出AZ80镁合金的优化时效温度为170℃.     

半固态等温处理与电磁感应加热AZ80-0.2Y镁合金组织的演变

分别使用等温处理与电磁感应加热制备AZ80-0.2Y镁合金半固态坯料,对比等温处理与不同感应加热功率条件下半固态组织形貌特征。结果表明:等温处理半固态组织液相以晶界网状液池为主、固相球内的球形液池为辅;感应加热形成的液相主要由晶内长条状液池为主、晶界网状液池为辅。感应加热制备的半固态坯料比等温处理的半固态组织晶粒更细小,液相率更高;大功率感应加热相对于小功率感应加热,晶粒尺寸小,液相率更高;从室温使用功率4 kW感应加热至590℃用时90 s,平均晶粒尺寸65.1μm,液相率45%,晶粒形状系数2.15,已具备较优的成形性能。     

变形温度对AZ80镁合金组织性能的影响研究

对AZ80镁合金进行挤压试验,研究变形温度对其微观组织演化和塑性性能的影响.金相分析表明:动态再结晶体积分数和再结晶晶粒尺寸随温度升高而增大,但是温度高于300℃后再结晶晶粒尺寸增大速度加快,容易造成晶粒粗大.极限压缩试验表明:300℃时的塑性最佳,变形程度达到83.3％.     

AZ91镁合金挤压组织和性能研究

对AZ91镁合金铸锭进行（410±5）。C×10h的固溶处理后，在330。C以挤压比为25：1进行了挤压，研究了其组织和性能。结果表明，挤压AZ91镁合金具有较细的晶粒组织，第二相Mg17，A112被破碎，其分布变得弥散，个别呈流线分布；挤压AZ91镁合金比铸造AZ91镁合金的力学性能有较大提高，其屈服强度为210MPa，抗拉强度为355MPa，伸长率为18％。第二相Mg17，Al12对镁合金的性能具有重要影响。     

稀土钇对AZ80镁合金微观组织和性能的影响

采用扫描电镜(SEM),金相显微镜(OM),X射线衍射(XRD),拉伸试验及腐蚀失重等测试手段对添加不同含量稀土钇对AZ80镁合金微观组织和性能的影响进行了研究。结果表明,适量钇的添加使得AZ80镁合金的组织得到细化,β-Mg17 Al12相的数量显著下降,并且由连续网状分布变为断续、均匀分布,同时生成新的稀土相Al2Y。添加0.5%Y时,合金室温下抗拉强度达到199.286 MPa,伸长率为6.155%,分别增加了7.49%,7.98%,腐蚀速率为0.2585 mg.cm-2.d-1,仅为原始合金的48.07%,表现较好的综合性能。     

时效处理对AZ80镁合金组织与性能的影响

对挤压后的AZ80镁合金进行不同温度时效处理,研究其显微组织及力学性能变化情况,分析了时效温度对其力学性能和显微组织影响的原因.结果表明:时效温度对AZ80镁合金力学性能及显微组织的影响很大,当时效温度升高到170℃时,第二相分解析出速度加快,且析出相的分布变得均匀,细小析出相呈弥散状态分布于晶界上,二次Mg17Al12相析出最多,且多为较细小的片状,成分均匀,使材料的力学性能均达到最好.     

挤压比对热挤压AZ80镁合金管材组织和性能的影响

选用不同的挤压比对变形镁合金AZ80进行管材热挤压工艺试验研究,对挤压前后材料组织与力学性能的变化进行分析。结果表明,热挤压可以显著细化AZ80镁合金的晶粒,而且随着挤压比的增加,晶粒变得更加细小;增大挤压比也可以提高AZ80镁合金的抗拉强度和屈服强度。结果表明,挤压比为18.2,坯料温度为390℃,模具预热温度为360℃,凹模的半模角为60°～70°,可得到均匀的合金组织和良好的力学性能。     

挤压比对AZ80镁合金组织及性能的影响

在温度为390℃时,对AZ80镁合金在工业用压力机上采用15、30、45、60和75五个挤压比进行正挤压,并对不同挤压试样进行研究分析.结果表明:随挤压比的增加,即变形量的增加,在变形过程中新晶粒所占体积分数越来越大,且在一定条件下动态再结晶可以重复进行,因此使晶粒得到明显细化,有效提高了合金综合性能.随挤压比升高,强度有升高趋势,其抗拉强度在挤压比为60时达390MPa,伸长率达11%.     

热变形对AZ80镁合金组织性能的影响

对AZ80镁合金进行了平面应变等温压缩试验,并对压缩试样进行了时效处理。对不同变形条件下压缩试样的组织与力学性能进行了分析,并对压缩试样及压缩+时效处理试样的组织性能进行了比较。结果表明,AZ80镁合金通过热变形,其抗拉强度均有不同程度的提高。时效处理对压缩试样的性能影响不大,主要是由于压缩后试样在水冷过程中,析出部分第二相起到了弥散强化效果。在本实验范围内,AZ80镁合金在低温区结合大的变形量进行压缩变形后水冷,可获得较高的抗拉强度。     

AZ80镁合金真空电子束焊接头组织及性能研究

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、拉伸试验、显微硬度测试等方法对AZ80镁合金真空电子束焊接头的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,接头成形良好,没有明显的热影响区,焊缝狭窄,呈钉子形;焊缝区域主要由细小的α-Mg相和少量的β-Mg_(17)Al_(12)相组成;焊缝中心组织为细小的等轴晶,其尺寸为8~18μm;与母材相比,焊缝中Mg含量减少,Al含量增加。接头强度不低于母材的,焊缝硬度高于母材的;焊接接头的拉伸断口呈脆性断裂特征。     

AZ80镁合金温变形性能实验研究

通过对AZ80镁合金进行不同变形温度和应变速率的压缩实验,讨论了不同应变速率条件下,变形过程中试样温升对流变应力的影响。结果表明,通过升高变形温度并降低变形速率可使镁合金迅速达到动态再结晶状态,从而有利于镁合金的晶粒细化,为后续制定温变形工艺参数提供理论依据。     

微量Nd对Mg-2Zn-0.2Sr-0.6Zr-xNd医用镁合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、万能材料试验机和电化学试验等方法,研究了Nd含量对Mg-2Zn-0.2Sr-0.6Zr-xNd(质量分数/%,x=0,1,2)合金微观组织、力学性能及耐蚀性能的影响。结果表明,添加Nd可以细化晶粒,形成颗粒状均匀分布的Mg-Zn-Nd第二相(T相),且第二相体积分数随着Nd含量的增加而增加。室温拉伸试验结果表明,微量的Nd可以提升镁合金的抗拉强度和屈服强度,但伸长率略有下降。利用Hank’s溶液研究合金的降解行为,结果发现,当x=0、1、2时,Mg-2Zn-0.2Sr-0.6Zr-xNd合金的腐蚀速率分别为0.49、0.39、1.12 mm/a。添加1%的Nd的合金耐蚀性能有所提升,而添加2%的Nd的合金耐蚀性能大幅下降。总体来看,Mg-2Zn-0.2Sr-0.6Zr-1Nd合金具有最佳的力学和耐蚀性能。     

AZ80镁合金半固态组织的等温演化研究

对半连续铸造和热挤压态AZ80镁合金进行半固态等温处理,研究了其微观组织的演变规律和α-Mg晶粒尺寸及形状系数与工艺参数的定量关系。结果表明,相同参数条件下,挤压AZ80镁合金经半固态等温处理后,α-Mg晶粒更圆整,晶粒尺寸分布更均匀;其α-Mg晶内液相出现机制以溶质元素富集和高能储备导致晶内局部优先熔化为主;而半连续铸造AZ80镁合金半固态等温处理过程中,α-Mg晶内液相出现机制以枝晶臂合并导致液相进入晶内为主。挤压AZ80镁合金经不同参数的半固态等温处理后,α-Mg晶粒尺寸均符合高斯分布;其较佳的半固态处理工艺参数为570℃保温20min,此时固、液相的相对分布更均匀,α-Mg晶粒平均形状系数为0.86,且多集中于高系数区。     

多向锻造AZ80A镁合金的静态再结晶行为

采用实验观察和理论计算相结合研究经多向锻造后AZ80A镁合金等温退火过程中的显微组织演变与再结晶动力学。结果表明:经多向锻造后的AZ80A镁合金在150℃退火处理时,随着退火时间的延长,再结晶晶粒逐渐增多,退火时间为3600 s时,发生再结晶的体积分数约为88%;175℃退火时,合金在1800 s时已经发生了完全再结晶,且有部分晶粒发生长大;200℃退火时,合金在360 s时的再结晶体积分数约为70%,900 s时再结晶晶粒发生长大;250℃退火时,退火360 s后,再结晶晶粒已经发生了部分长大。利用Avrami再结晶动力学方程计算可得到多向锻造态AZ80A镁合金的再结晶激活能为71.48 kJ/mol,合金在150、175、200和250℃退火时再结晶完成的时间分别为4160、1387、485和85.6 s;计算结果与实验结果一致。