成形参数对AZ91D镁合金触变成形性与缺陷形成的影响

研究了不同成形工艺参数，如坯料加热温度、加热时间和模具预热温度（模具温度）对AZ91D镁合金触变成形性与缺陷形成的影响。结果表明：成形性、缺陷形成与加工参数紧密相关。合适的成形参数为：坯料加热温度在575～595℃，加热时间超过75min，模具预热温度超过275℃；主要有冷隔、液相偏析、缩松、裂纹和氧化夹杂5种缺陷。其中，裂纹和氧化夹杂是主要的缺陷。     

半固态触变成形AZ91D镁合金卫星角框件

通过对等径道角挤压处理后的AZ91D镁合金坯的触变成形试验，并借助于金相显微镜、Instron材料拉伸试验机等分析手段，对AZ91D镁合金卫星角框件的半固态触变成形工艺进行了研究。研究结果表明：当坯料加热温度为560℃，保温时间为20min，模具预热温度为400℃，保压时间为40s时，强度可达到292MPa，伸长率达到4．8％；触变成形对材料微观组织的影响主要表现为较明显的固液相分离现象，而对制件晶粒形状的影响比较小，在成形过程中，坯料的流动方式是以液相包裹球状固相颗粒的方式进行的；通过固溶处理和自然时效可以提高触变成形后的卫星角框件的强度；当固溶时间为6h，强度提高幅度在10％以上。     

时效处理对触变成形AZ91D镁合金组织和力学性能的影响

研究了固溶时效处理(T6)对触变成AZ91D合金组织演变的影响及组织与性能之间的关系。结果表明，触变成形AZ91D合金具有明显的时效硬化特征，分布在基体品界处的β相的数量、大小和形态与合金的力学性能有密切的关系。T6处理能明显提高合金抗托强度、屈服强度与硬度．T6处理后的合金的σb=212MPa，σ0.2=122MPa，硬度为83HV；并且热处理后的断口呈现明显的解理断裂特征。     

成形工艺参数对触变成形AZ91D镁合金滑动磨损性能的影响

研究了模具温度、锭料加热温度和加热时间对触变成形AZ91D镁合金滑动摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着模具温度的升高,合金的磨损率逐渐升高;随着锭料加热温度的升高,合金的磨损率先降低后升高;随着锭料加热时间的增加,合金的磨损率逐渐升高。不同的触变成形工艺参数对AZ91D镁合金的摩擦系数影响不大。     

AZ91D镁合金的触变成形及其磨损性能的研究

研究了加热时间和模具预热温度对AZ91D镁合金触变成形性、组织和磨损性能的影响。结果表明，适合AZ91D镁合金触变成形的最佳加热时间为90min(在585℃)，模具预热温度为350℃；在此工艺条件下，初生相颗粒较圆整、粒度较小，组织最致密，相应地，其耐磨性也最好；与金属型铸造相比，触变成形显著地减少了缩松，因而，也明显地提高了耐磨性。     

AZ91D镁合金触变成形二次加热技术与工艺优化

结合镁合金半固态加工的特点,确定了AZ91D镁合金触变成形二次加热的方法,研制了AZ91D镁合金实用的二次加热设备,制定了合理的二次加热工艺参数,并且通过二次加热试验验证了设备和工艺参数的可行性.     

AZ91D镁合金半固态触变成形的数值模拟

采用商业有限元软件DEFORM3DTM对半固态镁合金AZ91D的触变成形过程进行了数值模拟,并利用自制的模具,在加热到570℃保温不同时间的情况下,对AZ91D镁合金半固态坯料进行触变成形试验。通过模拟分析的结果与试验的实际结果进行对比,得出了最佳触变成形工艺参数,同时,在一定程度上验证了数值模拟分析结果的可靠性。     

AZ91D镁合金波浪型倾斜板振动技术触变成形

采用自制的波浪型倾斜板振动装置对AZ91D镁合金半固态坯料的制备及触变成形进行研究。结果表明,在倾角为45？,振幅1.45 mm,浇注温度630-650℃的条件下,采用波浪型倾斜板振动技术可以制备出组织优良的半固态AZ91D镁合金坯料,坯料由细小的等轴晶组成,并在二次加热温度为575℃、保温时间30-60 min的条件下球化理想。通过触变锻压,在模具的预热温度为400-450℃时,制备出表面光洁、组织优良的成品制件。触变锻压时,液相流动是主要的变形方式。制品上部由于液相偏聚,硬度较低;下部由于固相的微塑性变形,硬度较高。     

触变成形AZ91D合金的组织及磨损性能的研究

研究了触变成形AZ91D镁合金的组织和磨损性能.结果表明,触变成形AZ91D合金长方体零件的组织并不均匀:在纵向远离内浇道的区域和在横向远离中心的部位初生相颗粒分数略有减小;在往复式磨损实验中,随着往复次数的增加,磨损率先急剧增加,最后趋于常数,随着载荷和往复频率的增加,磨损率则一直呈增大趋势;与金属型铸造相比,触变成形能显著提高耐磨性.     

AZ91D镁合金半固态成形技术研究进展

AZ91D镁合金是工业上应用最为广泛的镁合金之一,文中综述了目前国内外AZ91D镁合金半固态成形技术的研究和应用现状,包括半固态镁合金的微观组织、触变及流变行为、成形工艺及其成形件的性能。并展望了AZ91D镁合金半固态成形技术在我国的发展前景和发展要点。     

半固态处理工艺参数对挤压AZ91镁合金微观组织的影响

研究了半固态等温处理温度和时间对挤压AZ91镁合金微观组织演变的影响。挤压AZ91镁合金的微观组织为流线带状组织,由分布于其间的细小再结晶α-Mg等轴晶组成。在半固态温度区间进行等温处理时,合金内的低熔点相及溶质元素富集区优先开始熔化,然后沿着晶界渗透,形成液相包围固相晶粒的半固态组织。随着等温温度的升高,固相晶粒熔化分离的速度加快。在等温温度为560℃时,随着等温时间的延长,液相不断增加,固相晶粒分离并不断趋于圆整。等温处理20 min后,合金达到了固/液平衡状态,Ostwald熟化机制开始明显,晶粒长大成为主要机制。挤压AZ91镁合金较佳的等温处理工艺为等温温度560℃,等温时间20~30 min。     

半固态AZ91D镁合金的压缩变形研究

利用Gleeble 1500热模拟机对半固态AZ91D镁合金的变形规律进行了研究．结果表明：当应变速率相同时,变形温度越高,半固态AZ91D镁合金试样的变形应力就越低;当应变速率和变形温度相同时,半固态球状晶试样的压缩变形应力明显低于枝晶试样的压缩变形应力;变形量对半固态压缩试样的应力一应变关系的影响很小．当应变速率为0．1,10s^-1和变形温度为48m-556℃时,球状晶和枝晶试样的稳定压缩应力分别为3—17．13MPa和6—31．6MPa．当变形温度为508℃和应变速率为0．01—20s^-1时,球状晶和枝晶试样的稳定压缩应力分别为4．78-9．09MPa和7．87-26．21MPa。     

Reheating microstructure of refined AZ91D magnesium alloy in semi-solid state

By means of equal channel angular extrusion (ECAE) test, upsetting test and metalloseope, reheating mierostruetures of raw casting ingots, materials prepared by SIMA and materials extruded by ECAE in semi-solid state were investigated. The results show that compared with those of raw casting ingots and materials prepared by SIMA, reheating microstrueture of materials extruded by ECAE is the best and the final grain size is the finest. With increasing holding time, a growing phenomenon occurs in reheating microstrueture of materials extruded by ECAE, which can be described by Ostwald ripening law. The average grain size increases firstly, subsequently decreases and the shape factor of grains approaches to 1 as the reheating temperature increases. With increasing equivalent strain, the average grain size decreases. This demonstrates that reheating material extruded by ECAE technology is a good method to prepare AZ91D magnesium alloy semi-solid billets.     

原始组织对半固态AZ91D镁合金重熔行为的影响

采用水淬法研究了具有5种不同凝固组织的AZ91D镁合金半固态熔化过程的行为.结果表明:增加冷却速率、预变形处理和晶粒细化有利于初始凝固组织中存在的非平衡组织的分散细化.原始组织中的非平衡共晶组织在加热过程中大部分扩散溶解而溶入基体中,剩余部分在加热过程中首先熔化;冷却速率越大或预变形处理以后的试样在熔化过程中更容易发生二次枝晶臂之间的合并.提出半固态熔化过程可分为成分均匀化、共晶熔化及部分初生相的熔化和球化完成3个阶段,不同熔化阶段的控制性因素不同.熔化后的半固态组织中固态颗粒的尺寸和形貌主要与初始组织的形貌、加热过程中非平衡组织的溶解速度及加热速度有关.     

添加稀土元素Ce对AZ91D镁合金组织的影响

用金相显微镜、能量色散谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）研究了稀土元素Ce对AZ91D镁合金铸态组织的影响。结果表明，Ce对AZ91D镁合金具有明显的变质效果，加入0．4％Ce后，α-Mg树枝晶变化不明显，晶界上的β-Mg17Al12相呈断续网状分布；加入0．8％Ce后，合金晶界上的离异共晶β相基本上断裂成骨骼状，转变为颗粒状且分布比较均匀；加入1．2％稀土Ce后，枝晶变细，共晶β相完全变为颗粒相，弥散分布于晶界处。微结构分析发现，组织中出现了分布于晶界处的杆状Al10Ce2Mn7化合物。     

表面纳米化工艺对半固态成形AZ91D镁合金显微组织的影响

通过表面机械研磨处理在半固态成形AZ91D镁合金表面制备出纳米结构层;利用OM、XRD研究沿厚度方向变化的组织结构特征及变形层厚度与所用实验工艺参数的变化关系。结果表明:试样剧烈塑性变形层厚度随喷丸时间的延长呈先增大后趋于稳定的趋势;剧烈塑性变形层厚度随喷丸距离的增大呈先增后减的趋势,弹丸体积分数与直径也有类似的规律。得出在实验所用的工艺参数中,最佳的工艺参数是喷丸距离13 mm,喷丸时间120 m in,弹丸体积分数100%,弹丸直径Φ8 mm,此条件下表层晶粒尺寸为20 nm左右,剧烈变形层厚度可达到53μm。     

MICROSTRUCTURAL FORMATION MECHANISM OF SEMI-SOLID AZ91D ALLOY

With the help of an electromagnetic stirring device and alloy melt quenching technology, the microstntcture of semi-solid AZqlD magnesium alloy slurry stirred by a rotationally electromagnetic fieM was studied and the experimental results are shown as the following. The primary α-Mg grains are refined obviously when the slurry is stirred by a rotational electromagnetic field during continuously cooling and they are eventually changed to fine rosette grains or spherical grains. If the above semi-solid slurty is further stirred isothermally for some time, much more spherical primary α-Mg grains can be obtained. If the melt is first cooled down to a given semi-solid temperature and then starts being stirred by the rotational electromagnetic field, the primary α-Mg dendrites will be large, and a longer time will be taken and a larger stirring power will be needed for the secondary army of the dendrites to be remelted on the roots to prepare an ideal semiolid slurry. Theoretical analysis indicates that the strong flow motion leads to a more even temperature field and a solute field and stronger man-made temperature fluctuation in the AZglD magnesium alloy melt so that the spherical primary α-Mg grains are increased in the slurry. Moreover, all the measures promoting the temperature fluctuation will be favorable to the formation of spherical primary α-Mg grains and all the factors increasing the arm＇s root remelting difficulty will be favorable to the formation of rosette-type primary α-Mg grains.