AZ80镁合金高温塑性研究

对变形镁合金AZ80高温流动行为进行了研究,确定了AZ80高温变形时的最佳工艺参数,建立了AZ80的流动应力模型,找出了影响变形参数的因素.结果表明,AZ80有应力峰和变形软化特征,在ε≥0.3时,流动应力趋于稳定状态.在热加工图中应变速率为10 s-1、变形温度为370 ℃附近区域对应的工艺参数最佳.在中温 (300～370 ℃) 时,组织以动态再结晶的等轴晶为主,晶粒均匀细小,表现出良好的综合性能.     

AZ91D镁合金板材的快速气压胀形行为研究

对板厚1.0mm、晶粒尺寸6.0μm的细晶AZ91D镁合金板材进行了快速气压胀形行为的研究.在250～400℃的温度内进行了各种气压的300 s的半球件快速气压胀形试验,研究温度和气压对快速气压胀形能力的影响.试验结果表明,在400℃、0.5 MPa气压下可以得到最大胀形高度为33.0mm的半球件.以上述结果为基础,进行了300 s的筒形件快速气压胀形试验,采用两阶段加载快速气压胀形出了20 mm高而且表面质量好、圆角半径符合要求的筒形件.对胀形件不同位置取样进行金相观察,变形量越大,晶粒越细小.     

Effects of Microstructure and Processing Methods on Creep Behavior of AZ91 Magnesium Alloy

This review sheds light on the creep properties of AZ91 magnesium alloys with a major emphasis on the influence of microstructure on the creep resistance and underlying creep deformation mechanism based on stress exponent and activation energy. Effects of processing routes such as steel mold casting, die casting, and thixoforming are considered. Roles of a wide range of additional alloying elements such as Si, Sb, Bi, Ca, Sn, REs, and combined addition of them on the microstructure modification were investigated. The reaction between these elements and the Mg or Al in the matrix develops some thermally stable intermetallic phases which improves the creep resistance at elevated temperatures, however does not influence the creep mechanism.     

搅拌摩擦加工(FSP)AZ91D镁合金的组织分析

研究了AZ91D镁合金经搅拌摩擦加工后的组织。发现组织中搅拌摩擦区、热机械影响区和热影响区分区不明显。在搅拌摩擦区主要为再结晶形成的细小均匀的等轴晶结构,共晶组织α-Mg β相(Mg17Al12)完全均匀化,仅在晶界处有少量存在。     

AZ80镁合金热变形行为研究

采用圆柱体等温热压缩试验对AZ80镁合金的热变形行为进行研究.结果表明,当变形温度为200～350℃、应变速率为2×10-3～1 s-3时,随着应变速率的增加和变形温度的降低,合金的流变应力增加;通过线性回归获得了AZ80镁合金高温条件下的流变应力本构方程,发现应变速率敏感指数m随着温度的升高呈上升趋势;同时采用力学方法直接从流变曲线确定了AZ80镁合金发生动态再结晶的临界应变量,并回归出临界应变量与Z参数的关系式.     

AZ91镁合金高温变形本构关系

采用Gleeble-1500热模拟机对AZ91镁合金进行了高温压缩变形实验,分析了该合金在变形温度为250-400℃,应变速率为0.001-1 s-1条件下流变应力的变化规律.结果表明,变形温度和应变速率均对流变应力有显著的影响,流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,当变形温度≥400℃、应变速率≤0.001 s-1时,流变应力随变形量的增加达峰值后呈稳态流变特征.并采用双曲正弦模型确定了该合金的变形激活能Q和应力指数n随应变量的变化规律,建立了相应的热变形本构关系.经实验验证,所建立的本构关系能较好地反映AZ91镁合金实际热变形行为特征.     

Texture Evolution in a Ti-Ta-Nb Alloy Processed by Severe Plastic Deformation

Titanium alloys are extensively used in a variety of applications because of their good mechanical properties, high biocompatibility, and corrosion resistance. Recently, ??-type Ti alloys containing Ta and Nb have received much attention because they feature not only high specific strength but also biocorrosion resistance, no allergic problems, and biocompatibility. A Ti-25Ta-25Nb ??-type titanium alloy was subjected to severe plastic deformation (SPD) processing by accumulative roll bonding and investigated with the aim to observe the texture developed during SPD processing. Texture data expressed by pole figures, inverse pole figures, and orientation distribution functions for the (110), (200), and (211) ??-Ti peaks were obtained by XRD investigations. The results showed that it is possible to obtain high-intensity share texture modes ({001}??110??) and well-developed ?? and ??-fibers; the most important fiber is the ??-fiber ({001} $ \left\langle {1\bar{1}0} \right\rangle $ to {114} $ \left\langle {1\bar{1}0} \right\rangle $ to {112} $ \left\langle {1\bar{1}0} \right\rangle $ ). High-intensity texture along certain crystallographic directions represents a way to obtain materials with high anisotropic properties.     

热处理对挤压镁合金AZ91拉伸变形与断裂行为的影响

通过金相显微组织观察和断口SEM分析，研究了热处理对挤压AZ91镁合金拉伸变形与断裂行为的影响。结果表明：AZ91镁合金固溶态与挤压态相比抗拉强度变化不大，但伸长率有较大幅度的提高，品粒尺寸有所增大；时效峰值态的抗拉强度与固溶态相比有一定的提高，但伸长率有较大幅度的降低，合金固溶时效处理后伴有强化相粒子析出。AZ91合金挤压态和固溶态的断面都有韧窝特征，为微孔形核的韧性断裂机制，而在时效峰值态的断面上则呈现出了韧性与脆性混合断裂的特征。     

热处理对挤压镁合金AZ91拉伸变形与断裂行为的影响

通过金相显微组织观察和断口SEM分析,研究了热处理对挤压AZ91镁合金拉伸变形与断裂行为的影响。结果表明:AZ91镁合金固溶态与挤压态相比抗拉强度变化不大,但伸长率有较大幅度的提高,晶粒尺寸有所增大;时效峰值态的抗拉强度与固溶态相比有一定的提高,但伸长率有较大幅度的降低,合金固溶时效处理后伴有强化相粒子析出。AZ91合金挤压态和固溶态的断面都有韧窝特征,为微孔形核的韧性断裂机制,而在时效峰值态的断面上则呈现出了韧性与脆性混合断裂的特征。     

塑性变形对AZ31镁合金晶粒细化的影响

利用6300kN液压机通过挤压的方法研究了塑性变形对AZ31镁合金晶粒细化的影响.实验表明:挤压变形可显著地细化镁合金晶粒并提高镁合金的力学性能;随挤压比的增大,晶粒细化程度增加,金属的协调变形能力增加,塑性增加;并且通过适当控制成形温度,平均品粒直径可控制在3～5μm之内.     

AZ91D镁合金微弧氧化膜的腐蚀行为研究

利用双向全波脉冲电源对AZ91D镁合金在硅酸盐体系中进行了微弧氧化处理,通过电化学阻抗谱(EIS)测试、极化曲线分析并结合XRD和SEM等分析方法对微弧氧化处理的镁合金腐蚀行为进行了研究.结果表明,微弧氧化膜表面分布着几微米的微孔,微弧氧化膜中主要含有MgF2,Mg2SiO4和Al2O3.AZ91D镁合金经过微弧氧化处理之后,耐蚀性能明显提高,自腐蚀电流密度降低3个数量级,自腐蚀电位高出约300 mV,阻抗值高出3个数量级,研制的微弧氧化膜对镁合金具有很好的防腐保护性能.     

Effect of Cyclic Stress Reduction on the Creep Characteristics of AZ91 Magnesium Alloy

The creep deformation behavior of aged AZ91 magnesium alloy under the cyclic stress reduction has been investigated in the temperature range 353–383 K. The microstructural evolution of the AZ91 magnesium alloy at different heat treatment conditions has been studied using optical microscopy and scanning electron microscopy. The minimum strain rate, e_min, was found to be higher under cyclic stress reduction condition than that under static creep condition for the same maximum stress. Cyclic creep acceleration is interpreted using the interaction of moving dislocations with the existing b-phase(Mg17Al12) precipitates. The mean value of the activation energy of secondary creep stage was found to be equal to that quoted for lattice self-diffusion of magnesium mechanism.     

定向凝固AZ91镁合金工艺方法研究

改进了AZ91镁合金定向凝固的一个方法。采用这种方法制备出了在受控凝固条件下AZ91镁合金微观结构的试样。AZ91镁合金的主要成分镁和铝与石英、陶瓷铸型和金属型材料发生剧烈的化学反应。采用综合的措施,包括涂料保护选定的钢管材料和限制熔融温度等,能保持定向凝固前沿的温度梯度。     

两种不同成形工艺下AZ91D镁合金滑动磨损行为研究

采用UMT-2MT摩擦试验机考察了触变成形和传统金属型铸造AZ91D镁合金滑动磨损行为。其摩擦条件是干摩擦往复式、球面一平面接触、与GCr15钢作对偶；研究了载荷和频率对镁合金摩擦磨损性能的影响。分析了其摩擦系数变化和磨痕形貌，并探讨了其磨损机理。研究结果表明，不论何种工艺方法的平均摩擦系数都在0．22～0．40之间，随着频率的增加二者的平均摩擦系数都减小,触变成形的耐磨性比金属型铸造的好；二者的磨损机制相似，在较低载荷下，镁合金的磨损机制为氧化磨损，随着载荷的增大，磨损机制为磨粒磨损、剥层磨损。     

AZ91镁合金热挤压变形的力学模型研究

在应变速率为0.01～50s-1时、温度为300～450℃条件下,在热压机上对AZ91镁合金的高温热压缩变形特性进行了研究,并通过金相显微镜观察合金热变形过程中的组织变化情况.研究发现,应力、应变曲线随温度的升高而降低,随应变速率的升高而升高.为了消除热电偶测温的滞后性对试样温升的影响,对实测流变应力值进行了修正.在相同应变速率、相同应变下,修正的应力要高于未修正的应力.     

AZ91D镁合金在含Cl-溶液中腐蚀机理的研究

探讨了溶液中的Cl-离子、合金的成分及微观组织结构、氧化膜的结构对AZ91D镁合金腐蚀的影响。从腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀类型及表面膜的状态等几个方面对AZ91D镁合金的腐蚀行为进行了定量和定性的描述。表面膜的疏松多孔,溶液中的活性阴离子是造成AZ91D镁合金腐蚀的动力学因素,由于Cl-（高解离度,高吸附性,高导电性,表观尺寸小）的特殊作用,合金表面所发生的是有选择的点蚀,最后呈蜂窝状;随着Cl-浓度的增加,腐蚀速率也随之增大。     

Mg合金AZ91D在城市大气环境中的腐蚀行为

用扫描电镜、X射线衍射方法对Mg合金AZ91D在城市大气中的腐蚀层形貌,腐蚀产物进行了分析和研究。结果表明:腐蚀初期在材料表面生成一层Mg(OH)_2薄膜,随着腐蚀的不断进行,膜增厚并开裂,最终形成网状结构,在裂纹处水蒸气容易凝聚,腐蚀性气体及盐粒容易吸附,且裂纹或缝隙为氧的扩散提供了通道,造成Mg合金局部腐蚀严重,生成的腐蚀产物主要为Mg(OH)_2,Al(OH)_3,Mg_2CO_3(OH)_2·3H_2O和Mg_2(OH)_3Cl-4H_2O,这些微溶的腐蚀产物对基体起到了一定的保护作用,从而在后期降低了Mg合金的腐蚀速率。     

镁合金AZ31常温下的塑性变形行为

通过挤压制取镁合金A231镁合金板坯,常温下进行轧制,研究其塑性变形行为。考察了镁合金AZ31组织和轧制工艺参数对其常温下塑性变形能力的影响。结果表明,晶粒度和道次加工率是影响镁合金AZ31常温塑性变形能力的重要因素。当挤压板坯晶粒度为10μm时,板材轧制变形由脆性转变为塑性。总加工率越大,晶粒越细,塑性越好。合理分配道次加工率可使总加工率增大。     

AZ91D镁合金化学镀镍前处理工艺及腐蚀行为研究

为了改进传统的镁合金化学镀镍前处理工艺和确定以硫酸镍为主盐的镁合金化学镀镍的最佳工艺.采用碱性焦磷酸盐进行浸蚀代替铬酸浸蚀,去除合金表面的油污和氧化物;然后用氢氟酸溶液进行活化.通过正交试验确定了化学镀镍的最佳工艺.结果表明:采用碱性焦磷酸盐浸蚀的前处理工艺、在最佳施镀条件下镀2h,镀层厚度达到20μm,与基体结合良好;镀层为Ni-P微晶,表面平整、致密,磷的质量分数达11.7%.在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的动电位极化测试结果表明,镀层可对AZ91D镁合金起到良好的防护作用.     

AZ91D镁合金中的夹杂物

就镁合金铸件中夹杂物的形成过程以及它们对镁合金铸件质量的影响进行了分析。试验研究表明,在镁合金中,主要存在有氧化物夹杂、熔剂夹杂和外来夹杂等几种夹杂物,其中最主要的夹杂物是氧化物夹杂。通过适当工艺可以去除大部分夹杂物。