退火工艺对AZ31镁合金组织与性能的影响

研究了热处理工艺对AZ31镁合金轧制板材的显微组织和力学性能的影响。试验表明，AZ31镁合金轧制板材在退火过程中发生了静态再结晶现象，200℃时可以观察到再结晶现象，再结晶温度为200～250℃。分析了退火温度和退火时间对合金显微组织、晶粒尺寸、硬度以及力学性能的影响规律。     

Li元素对热轧及退火态AZ31镁合金板材的组织及力学性能的影响

通过OM、SEM、拉伸实验研究添加不同含量的Li元素对轧制及退火态AZ31镁合金组织和力学性能的影响。结果表明:添加Li元素的合金板材在热轧后均有大量孪晶出现。经过不同温度退火处理后,合金板材的力学性能得到不同程度的改善。LAZ131(Mg-1Li-3Al-1Zn)合金在经过150℃退火30 min,其沿TD方向拉伸时力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为335 MPa、261 MPa、14.6%。而LAZ131合金在经过300℃退火30 min后的力学性能各向异性最小,且合金的组织为均匀细小的等轴晶,总的力学性能较好,抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为259 MPa、174 MPa、23.1%。这是由于Li元素的添加对基面织构的改善以及在300℃退火时的再结晶所导致。     

AZ31变形镁合金轧制工艺初探

研究了板坯加热温度、退火温度以及冷轧道次加工率对AZ31变形镁合金轧制能力的影响.结果表明,当加热温度为350℃,轧制速度为0.4m/s时,AZ31镁合金板材的热轧道次极限加工率可以达到34.62%(无裂纹)和59.23%(无表面裂纹);将热轧态板材分别在250℃～350℃温度,退火40min后,板材显微组织中晶粒大小均匀,维持在5μm～6μm水平;板材具有良好的综合力学性能,其抗拉强度为:230Pa～240MPa,屈服强度为:135MPa～175MPa,延伸率为:12%～15%.当采用350℃×40min退火后,板材在冷轧道次加工率为5%～10%时,总加工率可以达到40%以上.     

AZ31镁合金轧制板材在退火处理中的组织性能演变

研究了AZ31镁合金轧制薄板经200～400℃退火5～240 min后的组织性能演变.通过金相组织、显微硬度、室温力学性能及拉伸断口等测试技术,分析了其组织性能的变化.结果表明,AZ31镁合金轧制板材在250℃以上退火过程中的显著组织变化在几分钟内就已经发生,250℃退火10 min组织出现明显的静态再结晶组织;400℃退火在5 min内已经基本完成再结晶;发生再结晶的退火温度存在临界值,在200℃以下退火,即使经过240min也不能完成再结晶.低于350℃退火,完成再结晶后,在一定的时间内晶粒长大较慢,退火240 min后晶粒尺寸为7～8 μm.轧制态AZ31镁合金板材的室温拉伸断口为准解理断裂,退火处理使板材的延性大大改善,断口呈韧性断裂.300℃×120 min退火后AZ31镁合金薄板的综合性能较好,抗拉强度为297.1 MPa,断裂伸长率为23.98%.     

AZ31镁合金轧制变形后组织性能研究

本文研究了不同轧制变形量和轧制速度对AZ31镁合金板材微观组织和力学性能的影响。轧制变形可显著细化AZ31镁合金板材的晶粒尺寸并提高其综合力学性能。当轧制速度为5m/min,轧制变形量为50%时,板材平均晶粒尺寸最细可达到9μm,其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别提高到280MPa、180MPa和30%以上,同时探讨了AZ31镁合金屈服强度与晶粒大小之间的关系。在大量AZ31镁合金轧制相关文献和本文一系列实验研究的基础上,对比分析了不同轧制工艺对AZ31镁合金综合力学性能的影响。研究表明,本文所采用轧制工艺可显著提高AZ31镁合金板材的综合力学性能,同时降低板材轧向和横向的各向异性。     

异步轧制AZ31镁合金板材在退火处理中的组织性能演变

研究了异步轧制AZ31镁合金板材经200～350 ℃退火30～120 min后的组织性能演化.在试验条件下,AZ31镁合金板材在200 ℃退火时,随保温时间的延长,组织的均匀程度和晶粒尺寸没有明显变化;在300 ℃退火30 min,基本完成再结晶过程,获得均匀细小的等轴晶,保温时间增加到60 min时,部分再结晶晶粒长大;在350 ℃退火30 min和60 min,均在完成再结晶的同时晶粒长大;300 ℃退火30 min后AZ31镁合金板材的综合性能较好,室温抗拉强度为315 MPa,伸长率为33.0%.     

AZ31镁合金轧制变形后组织与性能研究

研究了不同轧制变形量和轧制速度对AZ31镁合金板材微观组织和力学性能的影响。轧制变形可显著细化AZ31镁合金板材的晶粒尺寸并提高其综合力学性能。当轧制速度为5 m/min,轧制变形量为50%时,板材平均晶粒尺寸最细可达到9μm,其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别提高到280、180 MPa和30%以上,同时探讨了AZ31镁合金屈服强度与晶粒大小之间的关系。在大量AZ31镁合金轧制文献数据和本实验一系列数据的基础上,对比分析了不同轧制工艺对AZ31镁合金综合力学性能的影响。研究表明,本实验所采用轧制工艺可显著提高AZ31镁合金板材的综合力学性能,同时降低板材轧向(RD)和横向(TD)的各向异性。     

中间退火对镁合金板材组织和性能的影响

研究AZ31B镁合金轧制道次间不同退火温度和时间对板材微观组织和力学性能的影响,分析了拉伸试样断口形貌.实验结果表明,退火处理后镁合金板材由轧制纤维组织转变为均匀等轴的再结晶组织,退火再结晶的起始温度为200℃;退火后的力学性能得到一定程度的恢复,硬度、屈服强度最大降幅分别为25.4%和37.1%,伸长率最大增幅达31.3%,拉伸断口由解理和韧窝混合断口转变为典型韧性断口.实验得到镁合金中间退火的较佳工艺为:退火温度300～320℃,退火时间60～120 min.     

变形工艺对AZ31B镁合金薄板组织与力学性能的影响

将不同厚度的铸态AZ31B变形镁合金板加热至673K,进行多道次轧制,每道次的下轧量约为1mm.最终轧制成2mm厚的薄板.对热轧板进行523Kx60min的退火处理;并对热轧态和退火态的薄板进行组织观察与力学性能测试.结果表明,AZ31B镁合金铸板经过热轧后,组织得到明显细化,力学性能得到大幅度提高.当应变量为1.4时,热轧态AZ31B镁合金板材的抗拉强度为290MPa,伸长率为18％;热轧板经523Kx60min退火处理后,合金的抗拉强度较热轧态略有下降,但伸长率大幅度提高,合金呈现良好的组织与力学性能.     

轧制温度对大应变轧制AZ31合金板材显微组织和力学性能的影响

采用大应变轧制技术制备AZ31合金板材,研究了轧制温度对板材显微组织、宏观织构和力学性能旳影响。结果表明,轧制温度为200℃时,板材发生开裂,轧制温度升高至250~400℃时,大应变轧制可以成功进行;在250~400℃的轧制温度范围内,板材再结晶晶粒尺寸和基面织构强度随轧制温度的升高而增大,其力学性能则随轧制温度的升高而下降;轧制温度为250℃时,板材具有良好的综合力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为325.7 MPa、213.2 MPa和29.8%。     

深冷处理对变路径轧制镁合金组织与性能的影响

为了改善传统热轧AZ31镁合金板材的微观组织,提升其综合力学性能,本文采用二道次变路径轧制与深冷处理相结合的方法,研究了深冷处理对二道次不同路径轧制下AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：经深冷处理后,AZ31镁合金轧制板材晶粒平均尺寸显著细化至7.8μm,织构强度能够由16弱化至9.5,合金组织中有孪晶生成,少量的第二相在晶界处析出。此外,二道次同一路径轧制下的板材经过20 min深冷处理,塑性得到极大改善,断裂伸长率高达23.2%;与传统轧制工艺相比,二道次交叉路径轧制板材经20 min的深冷处理,其硬度、抗拉强度分别由68 HV和246 MPa提升至75.8 HV、268 MPa。     

含铈的Mg-Al-Zn系镁合金显微结构及组织性能研究

选择AZ31、AZ61和AZ91镁合金,通过加入不同含量的铈元素,系统研究了铈元素对镁-铝-锌系镁合金的热变形行为、相组成、微观组织结构和力学性能的影响.实验表明,添加Ce元素后,形成的Al4Ce对合金有强化作用,但其铸态组织仍然粗大,需要经过轧制及退火,合金组织才能得到改善.力学性能测试结果表明,随Ce含量的增加,轧制态合金强度上升,伸长率有所提高.添加铈的8#合金有最高的强度,轧制态,其抗拉强度为350 MPa,屈服强度为274 MPa,伸长率为6.2％;退火后,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为306.1 MPa、201.4 MPa和18.7％.     

退火工艺对汽车板用镁合金力学性能的影响

以AZ31B镁合金材料为原料制备了汽车板样品,研究了退火工艺对其力学性能的影响。结果表明:经400℃退火,保温4 h后的力学性能最佳,横向屈服强度和纵向屈服强度分别为200 MPa和238 MPa,其横向抗拉强度与纵向抗拉强度分别为328 MPa和368 MPa,对应的其横向伸长率和纵向伸长率分别为18.95%和19.65%。合适的退火温度和退火保温时间可以消除轧制过程中的形变孪晶,进而细化晶粒,提高退火后镁合金板的力学性能。     

形变及时效对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

通过对均匀化退火后的AZ91镁合金热挤压以及随后的时效处理,分析了形变及时效过程对材料组织与性能的影响.结果表明:AZ91镁合金在320和380 ℃挤压时发生了动态再结晶,组织比铸态细化,力学性能大幅度提高;随后的时效处理进一步提高了挤压镁合金的力学性能.经380℃挤压及200℃,10 h的时效处理后,其抗拉强度σb可达357 MPa,延伸率δ达到8%.     

双衬板轧制AZ61镁合金的工艺设计与性能研究

采用同温轧制和降温轧制的方法对动漫设计用AZ61镁合金进行了双衬板轧制,对比分析了轧制和退火工艺参数对AZ61合金组织与力学性能的影响,优化了AZ61合金的轧制和退火工艺。结果表明,降温轧制的AZ61合金中出现了较多的变形孪晶,而同温轧制的合金中未见变形孪晶;降温轧制的AZ61合金中的颗粒状Mg17Al12相分布更加均匀,而同温轧制的AZ61合金中除了细小的颗粒状Mg17Al12相外,还存在短棒状Mg17Al12相;降温轧制AZ61合金在相同退火工艺下的抗拉强度和屈服强度比同温轧制AZ61合金更高,而伸长率略低;降温轧制AZ61合金在退火温度300℃、保温时间3 h时有较好的强度和塑性结合。     

挤压态的AZ91镁合金恒温超塑性固态焊接

对AZ91镁合金挤压态板材进行300℃、30 min的焊前预退火处理,并将预退火处理后的AZ91镁合金进行恒温超塑性压缩试验,探讨AZ91镁合金在大气环境下的恒温超塑性固态焊接的可行性。结果表明:温度对恒温超塑性固态焊接接头强度影响较大,时间的影响其次,应变速率的影响相对较小。在恒温超塑性固态焊接过程中组织发生了动态再结晶,并能在更省能源和时间的条件下,达到与扩散焊相当的接头剪切强度。在预压应力30 MPa、焊接温度450℃、应变速率为1×10~(-4)s~(-1)的条件下,经14 min压接,可实现超塑性连接,剪切强度达到51.37 N/mm~2。     

时效处理对AZ81镁合金组织与力学性能的影响

通过对挤压坯预成形AZ81镁合金进行模压成形及随后的时效处理,研究了形变及时效过程中显微组织及力学性能的变化规律.结果表明:时效温度埘AZ81镁合金力学性能及显微组织的影响较大,随时效温度升高至200℃,第二相的析出速度加快,且析出相分布变得均匀,细小析出相呈弥散状态分布于晶界上;随时效时间的延长.β-Mg17Al12析出相逐渐增多,当时效温度为200℃、时效20h时,晶界大多被析出物所掩盖,晶粒内充满大量点针状析出相,合金显微组织的各向异性得以消除,成分较为均匀,进一步提高了模压成形镁合金的力学性能,经400℃模压成形及200℃×20 h的时效处理后,其抗拉强度可达358.5 MPa,屈服强度达到260.7 MPa,伸长率为9.8%.     

预孪生纯镁及AZ80镁合金退火过程力学性能演变及其机制

对同一加工工艺得到的挤压态纯镁和AZ80镁合金分别进行6%预压缩,之后对无预压缩和预压缩试样在180 ℃退火20 h,采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜及压缩试验机等对其组织和强度进行了观察和测定,以研究预孪生纯镁及AZ80镁合金退火过程的性能演变及其机制。结果表明:6%预压缩纯镁经180 ℃退火20 h后,屈服强度较未退火试样降低,不存在退火硬化效应。无预压缩AZ80镁合金直接退火处理后,屈服强度与退火处理前几乎不变;而6%预压缩AZ80镁合金经180 ℃退火20 h后,因组织中有较多的白色第二相颗粒在孪晶和孪晶界析出,阻碍位错的运动和孪晶扩展,屈服强度较退火前提高了20 MPa,出现了明显的退火强化效应。     

预轧制时效对2055铝锂合金组织和力学性能的影响

研究了不同预轧制变形时效对固溶态2055铝锂合金组织和力学性能的影响。结果表明,对固溶2055铝锂合金在时效前进行预轧制变形可显著缩短峰值时效时间、提高合金硬度和强度。当预轧制变形量为0、3%和10%时,2055铝锂合金分别在155℃下时效40、30和28 h达到峰值硬度（HV）,分别为207.66、215.31和220.07。10%预轧制+155℃×28 h峰时效合金的屈服强度、抗拉强度分别达到562.64 MPa和622.04 MPa,比未预轧制、3%预轧制峰时效合金分别提高了67%、21%和43%、8%,大塑性变形诱导高密度位错促进析出相大量均匀弥散析出是其力学性能提高的主要原因。     

AZ31B变形镁合金板坯的组织与性能研究

采用半连铸法制备了AZ31B镁合金板坯,研究了化学成分、杂质含量及均匀化退火工艺对AZ31B变形镁合金板材组织和性能的影响,通过冲断试验对试验板坯的宏观断口进行了分析.结果表明,所制备AZ31B镁合金板坯中的Mn、Fe元素含量超标导致板坯出现粗大柱状晶以及金属间化合物等缺陷,因此该成分的板坯只适合轧制中厚度的板材.该合金板坯采用阶段均匀化退火制度(380℃×8 h 420℃×6 h),改一火多道次轧制工艺为多火多道次,可轧制出8 mm厚板材,其力学性能达到相应标准要求.