复合均匀化处理对挤压态镁合金组织与性能的影响

在挤压前分别对AZ80镁合金进行了常规均匀化处理和复合均匀化处理,并进行了挤压态AZ80镁合金的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明,与常规均匀化处理相比,复合均匀化处理能显著提高挤压态AZ80镁合金的力学性能和耐腐蚀性能,25℃的抗拉强度增加75 MPa、屈服强度增加87 MPa、断后伸长率增加10.9%;腐蚀电位正移309 mV。     

Ti对建筑隔板镁合金挤压态组织和性能的影响

对建筑隔板用镁合金试样进行了挤压成形,研究了添加和不添加Ti元素对建筑隔板用镁合金试样的影响,并进行了显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的测试、对比和分析。结果表明:与未添加元素Ti的Mg-3Al-1Zn合金相比,Mg-3Al-1Zn-0.8Ti合金的晶粒细化,抗拉强度和屈服强度分别增大14、37 MPa,质量损失率减小了37.15%,力学性能和耐腐蚀性能得到提升。Ti元素的添加有益于建筑隔板用Mg-3Al-1Zn镁合金综合性能的提升。     

挤压变形对镁合金组织与力学性能的影响

研究了镁合金管材挤压成形工艺参数,如坯料温度、模具温度、润滑、挤压比、挤压速度等对镁合金管材挤压后组织与力学性能的影响,以及镁合金管材挤压成形后高温性能、室温性能和超塑性性能。结果表明:镁合金挤压管材的室温力学性能为屈服极限190 MPa,拉伸强度280 MPa,伸长率17%;镁合金挤压管材在400℃高温时的力学性能为屈服极限、拉伸强度值接近25MPa,伸长率180%;随着变形程度的增大,力学性能指标随之增大,并分析了镁合金管材挤压后组织状态的变化。     

等向锻造汽车轻量化材料性能的研究

以AZ31和AZ80两种镁合金汽车轻量化材料为研究对象,用不同工艺进行了锻造,并进行了力学性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明,与常规锻造相比,等向锻造能提高材料的力学性能和耐腐蚀性能;等向锻造的AZ31镁合金屈服强度增加46 MPa,腐蚀电位正移215 mV;等向锻造AZ80镁合金的屈服强度增加96 MPa,腐蚀电位正移237 mV。锻造工艺选为等向锻造。     

挤压工艺对体育器材用镁合金性能的影响

对不同挤压工艺下体育器材用AZ80镁合金力学性能和耐磨损性能进行了测试与分析,研究了挤压工艺对其性能的影响。结果表明,与常规挤压相比,往复挤压可明显提高体育器材用AZ80镁合金的力学性能和耐磨损性能,合金的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率可分别增加68 MPa、70 MPa、5.8%,磨损体积可减小79%。随挤压道次从1道次增至10道次,合金的力学性能和耐磨损性能均先下降后提高,挤压道次优选为5道次。     

不同轧制工艺对AZ31镁合金薄板室温成形性能的影响

采用常规轧制(NR)、异步轧制(DSR)和交叉轧制(CR)3种不同工艺来获得AZ31镁合金板材并进行室温成形性能的研究。结果表明:AZ31镁合金板材的综合力学性能不仅与晶粒尺寸有关,还与晶粒取向有关。基面织构的减弱可明显提高板材的胀形性能。异步轧制明显降低板材基面织构强度,使板材室温冲压性能得到提高。交叉轧制使晶粒显著细化,基面织构增强,提高了板材的力学性能,却降低其冲压成形性能;同时交叉轧制可以减弱板材各向异性。研究结果为改善镁合金室温塑性与成形性能提供了理论依据和新思路。     

预变形对锥台剪切变形镁合金组织与性能的影响

利用WDW3100电子万能试验机对铸态AZ31镁合金试样进行预压缩量0%和3%处理,并采用新型的锥台强剪切挤压变形方法将AZ31镁合金铸棒挤压成板材。通过金相显微镜、拉伸性能测试及断口扫描分析研究预压缩变形对锥台剪切变形镁合金的微观组织与力学性能的影响。结果表明:3%预变形处理对铸态镁合金植入大量的孪晶组织,为后续动态再结晶提供充足的形核点,且镁合金在变形过程中受到剧烈强剪切变形,使得挤压成形板发生了充分的动态再结晶,晶粒细化至4.5μm。预压缩3%镁合金经锥台剪切变形后,伸长率高达23.6%,屈服强度和抗拉强度高达280.4 MPa和225.3 MPa。与预压缩0%的挤压镁合金相比,断裂伸长率提高幅度高达91%,屈服强度和抗拉强度略有降低。挤压温度对镁合金组织性能有重要的影响,预压缩3%的镁合金经290℃锥台剪切变形后,获得均匀细小的晶粒组织,具有优良的综合力学性能。     

ICAE对汽车用AZ31镁合金板材组织性能影响实验研究

汽车轻量化需要细化金属晶粒,提高板料综合性能,因而研究并优化模具结构、改善变形过程成为AZ31镁合金板材塑性成形工艺当前的研究内容。提出了减径通道转角(ICAE)挤压工艺。试验研究了ICAE制备的200 mm×2 mm的AZ31镁合金板材组织与性能,结果表明:在ICAE过程中,通过晶粒破碎和动态再结晶可以显著细化合金晶粒,挤压后的平均晶粒尺寸约为2~4μm,且晶粒大小均匀,力学性能较传统方法成形的挤压板材大幅度提高。     

挤压工艺对新型镁基建筑板材阻尼性能的影响

采用不同的工艺进行了Mg-3Al-1.5Mn新型镁基建筑板材的挤压成形,并进行了试样阻尼性能的测试与分析。结果表明:随挤压温度从300℃提高到380℃、挤压速度从1 m/min提高到5 m/min或者挤压比从10.2增大到20.6,板材阻尼性能均先提高后下降。板材的挤压温度、挤压速度和挤压比分别优选为360℃、3 m/min、16.8。     

挤压温度对新型镁合金机械外壳件性能的影响

采用不同的挤压温度对Mg-8Al-0.6Zn-0.5Ti-0.3V新型镁合金机械外壳件进行挤压成形试验,并取样进行冲击性能和耐腐蚀性能测试。结果表明:随挤压温度升高,挤压件试样冲击吸收功先增大再减小,腐蚀电位先正移后逐渐负移,单位面积腐蚀失重先减小后增大,冲击性能和耐腐蚀性能先提升后下降。与300℃挤压温度相比,380℃挤压温度试样的冲击吸收功增大了58.97%,腐蚀电位正移了34 mV,单位面积的腐蚀失重减小了37.8%。Mg-8Al-0.6Zn-0.5Ti-0.3V新型镁合金机械外壳件的挤压温度优选为380℃。     

连续挤压工艺生产AZ31镁合金板材的实验研究

本文利用连续挤压技术的单、双杆进料方法试验生产了尺寸为160mm×8mm, 170mm×4mm和160mm×3mm的AZ31镁合金板材。分析了单、双杆进料方式,不同宽厚比和不同挤压速度等条件对镁合金板材横截面微观组织及力学性能的影响。讨论了应用双杆进料连续挤压工艺生产AZ31镁合金宽薄板的工艺可行性。结果表明：与单杆进料相比,双杆进料方式的连续挤压AZ31镁合金板材横截面微观组织均匀性较好,板材平均抗拉强度可达到239MPa,平均延伸率为15%。宽厚比由20增加到53,可获得5μm细化晶粒的镁合金板材。随挤压轮转速提高,板材抗拉强度降低,是由于温度升高会导致晶粒尺寸变大。     

挤压温度对汽车用5052-VTi铝合金性能的影响

采用不同的挤压温度对汽车用5052-VTi新型铝合金试样进行了挤压成形试验,并进行了力学性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明:在360℃挤压后,试样的强度最小,腐蚀电位最负,耐腐蚀性能最差;420℃挤压后,试样的强度最大,腐蚀电位最正,耐腐蚀性能最佳。汽车用5052-VTi铝合金的挤压温度优选为420℃。     

AZ31镁合金板材连续挤压-剪切成形的数值模拟及实验研究

为了提高AZ31镁合金板材的力学性能,结合普通挤压成形与大塑性剪切成形的特点提出了挤压-剪切新型复合变形方式。采用DEFORM-3D软件对板材的挤压-剪切过程进行数值模拟,探索塑性变形机理,研究成形过程中温度场、速度场以及成形载荷的演变规律。结果表明：成形过程中较大温升主要集中在剪切区域,最大温升约为6℃;随着温度的升高,成形载荷逐渐降低,金属的流动速度加快,且内部流速明显大于外部;经过挤压-剪切成形后板材的晶粒得到明显细化,并且随着挤压温度的升高,晶粒逐渐长大;挤压-剪切成形使得板材表面硬度明显升高,挤压温度为330℃、370℃和410℃时,板材的硬度分别为77 HV、75 HV、72 HV。挤压-剪切工艺是一种新型的板材成形工艺,细化了板材的晶粒尺寸,提高了板材的力学性能。     

冷却方式对锥台剪切变形AZ31镁合金组织与性能的影响

采用新型的锥台强剪切挤压变形方法将AZ31镁合金棒材挤压成板材。通过金相显微镜、拉伸性能测试及断口扫描分析研究冷却方式对锥台剪切变形镁合金的显微组织与力学性能的影响。结果表明:经锥台强剪切挤压变形后,镁合金上下表面受到强剪切变形,发生了充分的动态再结晶,组织得到明显的细化;经水冷后,镁合金板材的屈服强度、抗拉强度、伸长率分别为165.2 MPa、283.4 MPa和19.8%,相比于空冷的晶粒组织更加细小均匀,抗拉强度和屈服强度更高,同时,与挤压前相比,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别提高59.9%、83.2%和67.8%。     

液态模锻工艺参数对汽车铝合金轮辋性能的影响

采用不同的液态模锻工艺参数对汽车铝轮辋进行了成形,并进行了磨损和腐蚀性能的测试与分析。结果表明:比压为120 MPa时,与660℃浇注相比,720℃浇注试样的磨损体积减小了32%,腐蚀电位正移了116 m V。浇注温度为720℃时,与100 MPa成形的试样相比,120 MPa成形时试样的磨损体积减小了21%,腐蚀电位正移了92 m V。随浇注温度从660℃升高至740℃、比压从100 MPa升高至130 MPa,汽车铝轮辋的耐磨损性能和耐腐蚀性能均先提高后下降。适宜的浇注温度和比压分别为720℃和120 MPa。     

液态模锻AZ31镁合金汽车轮毂的性能分析

采用不同的浇注温度和比压对AZ31镁合金汽车轮毂进行了液态模锻成形,并进行了显微组织、耐磨损性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明:随比压和浇注温度的增加,轮毂试样的平均晶粒尺寸和磨损体积均先减小后增大,腐蚀电位先正移后负移,耐磨损性能和耐腐蚀性能先提升后下降。与30 MPa比压相比较,50 MPa比压时试样的平均晶粒尺寸和磨损体积分别减小了27.39%、41.67%,腐蚀电位正移了36 m V。与680℃浇注温度相比,700℃浇注时试样的平均晶粒尺寸和磨损体积分别减小了33.33%、47.5%,腐蚀电位正移了47 m V。AZ31镁合金汽车轮毂的液态模锻工艺参数优选为:50 MPa比压、700℃浇注温度。     

AZ31镁合金板材连续挤压工艺的实验研究

利用连续挤压技术的单、双杆进料方法实验生产了尺寸(宽×厚,下同)为160 mm×8 mm,170 mm×4 mm和160mm×3 mm的AZ31镁合金板材。分析了单、双杆进料方式,不同宽/厚比和不同挤压速度等条件对镁合金板材横截面微观组织及力学性能的影响。讨论了应用双杆进料连续挤压工艺生产AZ31镁合金宽薄板的工艺可行性。结果表明:与单杆进料相比,双杆进料方式的连续挤压AZ31镁合金板材横截面微观组织均匀性较好,板材平均抗拉强度可达到239 MPa,平均延伸率为15%。宽/厚比由20增加到53,可获得晶粒尺寸5μm的细晶镁合金板材。随挤压轮转速提高,板材抗拉强度降低,这是由于温度升高导致晶粒尺寸变大所致。     

等温锻造对镁合金汽车悬架控制臂性能的影响研究

采用不同的锻造工艺对AZ31-0.15%Ce镁合金汽车悬架控制臂进行了锻造,并进行了力学性能和耐腐蚀性能的测试与对比分析。结果表明:与常规锻造相比,采用等温锻造方式制备的镁合金汽车悬架控制臂力学性能和耐腐蚀性能得到显著提高。该悬架控制臂的最佳锻造工艺为等温锻造,其工艺参数为模具预热温度410℃、锻造温度410℃、锻造速度120 mm/min。     

挤压AZ31镁合金管材的组织性能及热塑性研究

分析了AZ31镁合金管材经过挤压变形后室温和高温的材料组织和力学性能变化,通过实验获得了镁合金挤压管材在室温下的相关力学性能指标,其屈服极限、拉伸强度、伸长率分别为190MPa,280MPa,17%;获得了在400℃高温条件下的相关力学性能指标,屈服极限和拉伸强度近似值为25MPa,伸长率为180%;分析了变形程度对镁合金管材挤压成形后机械性能的影响规律,随着变形程度的增大,各项性能指标随之增大。在此基础上确定了合适的挤压成形工艺参数。     

不同加工路径对汽车用AZ31B镁合金薄板冷冲性能的影响

对AZ31镁合金1.5 mm厚板材进行了不同路径等通道角挤压变形,研究了其对AZ31B镁合金板材冷冲性能的影响。结果表明,改变等通道角挤压路径不仅能够细化晶粒,更能够通过弱化其基面织构提高镁合金冷冲成形性能。与单向ECAP(路径A)相比,180°翻转挤压(路径C)后的板材冷冲性能最高。而对于每道次90°翻转(路径D),板材各个方向上的冷冲高度基本一致,说明变换等通道角挤压路径有利于降低镁合金板材的各向异性。