变形条件对AZ31镁合金塑性的影响

对AZ31镁合金进行了不同轧角的冷轧及退火处理以细化其晶粒尺寸,然后在不同变形条件下对AZ31镁合金进行拉伸试验,研究了应变速率、变形温度、晶粒尺寸等因素对镁合金塑性的影响,并探讨了其超塑性的变形机理。结果表明:随着变形温度的升高,合金的流变应力单调递减,伸长率增大;在150～300℃,合金的变形激活能为90 kJ·mol~(-1),变形机制是晶界扩散控制的位错蠕变机制;在300～350℃,变形激活能为123 kJ·mol~(-1),变形机制是晶格扩散控制的晶界滑移;此合金的塑性成形条件适合工业生产。     

挤压态ZE10镁合金的超塑性研究

对挤压态ZE10镁合金在300～400℃及应变速率10-4～10-2s-1条件下进行了超塑性拉伸试验研究。结果表明:晶粒约为5 μm的ZE10镁合金挤压材,在350℃及应变速率为4．80× 10-3s-1条件下即可获得330％的较大伸长率,在5．55×10-4s-1应变速率下,可获得364％的最大伸长率。在350℃以应变速率4．80×10-3s-1拉伸,在变形初始阶段伸长量为50％时,合金的晶粒尺寸为2．8μm,当试样拉伸至断裂时,晶粒尺寸为4．2μm。说明在变形过程中具有动态再结晶的发生,而且晶粒长大趋势较小。试样拉断时,断口具有典型的空洞形貌特征。     

AZ31变形镁合金等温变形力学特性的研究

针对AZ31镁合金,采用Gleeble1500热模拟试验机对其在不同温度和变形速率下的流变应力进行了实验研究,结果表明镁合金在进行高温压缩的情况下,变形温度和应变速率对流变应力有显著的影响,流变应力随应变速率的升高和变形温度的降低而升高。在此基础上,建立了流变应力的数学模型,其结果为镁合金的塑性成形工艺的制订提供理论依据。     

AZ31镁合金高温压缩实验的高斯回归预测

利用Gleeble-1500D热模拟机完成AZ31镁合金高温压缩实验,并将每一组实验均选作为GP模型的训练样本。然后利用处理高度非线性问题的高斯回归技术,借助MATLAB语言编程,预测与训练样本相对应的流变应力,并与ANN模型预测结果进行对比。结果表明,GP模型预测的平均绝对误差为0.39MPa,平均相对误差为0.58%。与ANN模型预测结果相比,其预测精度更高且简单易行,是AZ31镁合金高温压缩实验中参数预测和优化的可行工具。     

Si3N4颗粒增强铝基复合材料超塑性压缩试验研究

采用粉末冶金法制备出了体积分数为20Si3N4p/2124Al的铝基复合材料,初步研究了该材料的压缩超塑性,确定了该复合材料压缩超塑成形工艺参数,为这种复合材料超塑性成形的工程应用奠定了基础.研究表明,该复合材料在一定的工艺条件下可实现压缩超塑性,其最佳超塑压缩温度为515℃,最佳应变速率范围为1.225×10-4～1.225×10-3s-1.     

室温压缩AZ31镁合金的再结晶动力学

首先对AZ31镁合金进行室温压缩,然后在不同温度和保温时间下进行退火,对其组织演变和再结晶动力学进行了研究。结果表明:可以用JMAK方程对其再结晶晶粒体积分数和时间的关系进行描述;初步计算出其再结晶激活能为85.1 kJ.mol-1左右;在300,350,400,450,500℃退火时的再结晶完成时间分别约为1 599,380,112,40,16 min。     

室温压缩AZ31镁合金的再结晶动力学

首先对AZ31镁合金进行室温压缩,然后在不同温度和保温时间下进行退火,对其组织演变和再结晶动力学进行了研究。结果表明：可以用JMAK方程对其再结晶晶粒体积分数和时间的关系进行描述;初步计算出其再结晶激活能为85．1kJ·mol^-1左右;在300,350,400,450,500℃退火时的再结晶完成时间分别约为1599,380,112,40,16min。     

温度和加载方向对挤压态AZ31镁合金动态压缩行为及显微组织的影响

利用分离式Hopkinson压杆系统对具有混晶组织的挤压态AZ31镁合金在高温下的动态压缩行为进行了研究,分析了显微组织在动态压缩前后的演变,讨论了试验温度和加载方向对动态压缩行为和组织的影响。结果表明:加载方向与挤压方向平行时,其真应力-应变曲线随温度升高呈下降的趋势;加载方向垂直于挤压方向在200℃以上压缩时,温度对真应力-应变曲线的影响不明显;在压缩变形过程中,动态再结晶伴有孪晶形核和位错形核机制;随温度的升高,变形机制由孪生逐渐转变为滑移,加载方向垂直于挤压方向的试样转变得更为明显;在300℃压缩变形时,原始的混晶组织得到显著细化。     

AZ31镁合金板材缺口敏感性的研究

研究了AZ31镁合金板材的缺口敏感性。未开缺口冲击试样的冲击韧性为50J/cm2左右,而缺口深度D=0.1mm的冲击试样,其冲击韧性仅为15.95J/cm2。随着缺口深度的增加(从D=0.1mm到D=2.0mm),AZ31镁合金的冲击韧性大幅度下降,最低值为7.44J/cm2;考虑到缺口应力集中对冲击韧性的影响,用有限元模拟计算应力集中系数,对冲击韧性进行修正,修正后的冲击韧性随缺口深度的增加呈上升趋势,这也说明了镁合金对缺口具有强烈的敏感性。     

基于红外热成像的镁合金疲劳裂纹扩展的研究

采用红外热成像技术监测疲劳裂纹扩展过程中试件表面温度的变化情况,对AZ31B镁合金板材室温下的疲劳裂纹扩展特征进行研究。分析疲劳裂纹尖端温升值与裂纹长度的对应关系,试件表面温度分布差异与裂纹扩展趋势的关系,探索镁合金材料疲劳裂纹扩展的规律。试验结果表明,疲劳裂纹扩展过程中,镁合金表面温度变化经过一个升温、降温的过程,在稳定扩展阶段,温度变化不大,在快速扩展阶段,温度呈明显上升趋势。三组试件最高温升值分别为A试件10.89℃、B试件15.19℃、C试件12.37℃。裂纹尖端及其附近组织观察发现,裂纹尖端发生转向,裂纹总体为穿晶断裂,并伴随少量沿晶断裂,在裂纹附近区域有少量塑性变形。疲劳试件表面的最高温度区域与材料的疲劳损伤机制相关,该区域对应材料的应力集中区,是疲劳微裂纹形成与扩展的部位,温度变化与试件的最终断面相吻合。     

AZ31镁合金的阳极氧化新工艺

开发了一种应用于AZ31镁合金的环保型阳极氧化工艺,讨论了电解液成分、电参数、控制方式、封孔工艺和溶液温度等对阳极氧化的成膜过程以及膜层性能的影响。结果表明：选用KOH、Na2BO4、Na3PO4及成膜添加剂组成的环保型电解液,控制适当的反应参数,能在镁合金AZ31上形成耐蚀性能高、膜层致密的阳极氧化膜,其性能与电解液的组分有较大的关系,最后的封孔处理能提高阳极氧化膜的耐蚀性。     

AZ31B镁合金板材旋压成形工艺研究

采用摩擦旋压成形工艺,研究了AZ31B挤压板材供应态试样在不预热的条件下直接进行旋压成形的可行性。结果表明,摩擦升温效应能迅速将坯料温度提高到200～450℃,从而提高镁合金板料的塑性变形能力,可旋压成形出最小直径为31.5mm、高度为9.22mm的镁合金碟形件。实验发现旋压成形的旋轮轴向进给量、旋轮运动轨迹、坯料旋转速度和润滑剂等对镁合金板材的旋压成形有较大的影响。当旋轮采用梳形运动轨迹、轴向进给量为0.22mm、坯料转速ω=900r/min时,采用MoS2钙基脂润滑,可获得较好的旋压成形效果。     

变形镁合金AZ31的研究进展

综述了国内外AZ31镁合金的研究进展.分别介绍了AZ31镁合金组织、力学性能及变形行为研究现状,讨论了合金元素对AZ31镁合金的影响,并对变形镁合金AZ31耐蚀性的相关研究进行了总结.最后对AZ31镁合金的发展前景进行了分析.     

AZ31B镁合金正挤压成形工艺研究

研究了AZ31B镁合金正挤压工艺与模具的设计，试验结果表明AZ31B镁合金经400℃-16h均匀化退火后，在挤压温度为250℃～450℃、挤压比为20的工艺条件下，能挤出具有较高表面质量的制品，而且随着锭坯温度的增加，变形抗力峰值减少，较挤压前能获得比较致密的组织和良好的力学性能。     

Microstructure Evolutions during the Hot Extrusion Process of AZ 31B Magnesium Alloy

The hot bulk deformation processes (such as extrusion, forging and rolling) are efficient ways to produce fine microstmcture. The effects of extrusion parameters on the evolved microstructure of directly extruded AZ 31B magnesium alloy were investigated. Extrusion processes were carried out at five different combinations with ram speed ranging from 2 to 8 mm·s-1 and billet temperature ranging from 350 to 450 ℃. The experimental results show that the peak extrusion force decreases with increase in billet temperature and decreases in ram speed. During all the extrusion the profile temperature and die temperature rise continuously. Small particles of secondary phase (β-Mg17A112) are uniformly distributed near the edge of the extruded profiles whereas their distribution is nonuniform in the centre of the extrudates. The size of secondary phase particles present in the central region of the specimens was found to increase with billet temperature and extrusion speed. All the specimens showed mixed microstructure-In the central region of the specimen, low volume fraction of dynamically recrystallized fine grains presented at the grain boundaries of original coarse grains; but near the edge region, the microstructure consisted nearly equiaxed free reerystallized grains.