热处理对挤压镁合金ZK60拉伸变形与断裂行为的影响

通过不同态ZK60镁合金的金相显微组织观察、力学性能试验和断口SEM分析,研究了热处理对挤压ZK60镁合金拉伸变形与断裂行为的影响.结果表明,ZK60合金固溶态与挤压态相比抗拉强度和伸长率均有相当程度的降低,而时效硬度峰值时的抗拉强度与固溶态和挤压态相比有一定的提高,但伸长率却有较大幅度的降低.合金固溶处理后晶粒较挤压态显著粗化,且合金固溶时效处理后伴有强化相粒子析出.ZK60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,而时效峰值态的断面上有解理河流和解理台阶,呈现出脆性解理断裂的特征.     

热处理对ZK60镁合金组织与力学性能的影响

研究固溶和时效热处理工艺对铸态ZK60镁合金显微组织与力学性能的影响.结果表明,当固溶处理条件为400 ℃下保温10 h、时效处理温度为150.c时,ZK60合金中析出相随时效时间的延长而增加,直至30 h.当时效温度升至200℃时,析出相体积分数在时效时间为15～20 h时达到最大值.室温拉伸实验表明,高密度第二相析出物有利于提高合金的强度和靼性.优化的热处理工艺条件为400℃固溶10 h随后于150℃时效30 h,得到的镁合金兼具有高的强度与塑性综合性能.     

形变热处理对ZK60镁合金组织性能的影响

对ZK60镁合金进行了热挤压、热处理实验,并对挤压态、挤压后T5处理态、挤压后T6处理态试样分别进行了室温拉伸试验,并观察其金相组织.结果表明:铸态ZK60镁合金热挤压后,在晶粒细化同时,有大量细小点状第二相析出,使其综合力学性能明显提高.挤压后直接时效的T5态试样,其抗拉强度比挤压态有所提高,伸长率稍有降低;挤压后经T6处理的试样,抗拉强度和伸长率均比挤压态、挤压+T5态的低.     

热处理工艺对NiTi合金负热膨胀行为的影响

通过测定热膨胀系数研究了热处理工艺对NiTi合金负热膨胀（NTE）行为的影响，并采用XRD和TEM分析对其机理进行了探讨。研究表明：360℃，130h约束时效时，随着外加应力的增加，NiTi合金的负热膨胀系数先增后减，在250MPa时可获得峰值-87．0×10^-6K^-1；时效温度升高或高温下时效时间延长，其NTE行为变差。母相中Ti3Ni4相定向析出所形成的内应力场有效控制了相变的发生并促使产生体积变化和双程形状记忆效应，二者的联合作用导致了NTE行为的产生。     

热处理对ZK60镁合金力学和阻尼性能的影响

采用显微组织观察、拉伸试验、阻尼测试等方法研究了时效处理(T5)、固溶处理(T4)及固溶后时效处理(T6)3种不同热处理工艺对挤压态ZK60镁合金显微组织、力学性能及阻尼性能的影响.研究发现:这3种不同的热处理工艺对ZK60镁合金的抗拉强度、屈服强度及延伸率有一定的影响,但均可使ZK60镁合金的阻尼性能得到不同程度的提高,3种不同热处理工艺对ZK60镁合金阻尼性能的影响规律可通过G-L理论很好解释.     

热处理对ZK60轧制镁合金组织与力学性能的影响

通过力学性能测试及金相组织观察对ZK60镁合金轧件的热处理工艺进行了研究。结果表明,在固溶状态(T4),伸长率明显提高,但拉伸强度下降;与T4处理的合金比较,时效处理(T6)时的抗拉强度明显提高,但伸长率有较大幅度降低。轧制的ZK60镁合金T4处理后晶粒尺寸比母材明显增大。T6处理后合金伴有强化相粒子析出。     

热处理工艺对变形ZK60镁合金组织与性能的影响

采用拉伸试验、金相分析、SEM和TEM等方法测试和分析ZK60镁合金在挤压态、T5、T6及双级时效态下合金的力学性能和显微组织.结果表明,经过T5时效处理后,合金屈服强度和伸长率提高,而T6时效处理对合金的强度和伸长率影响不大,双级时效可明显提高合金的强度,但是伸长率稍有降低.经T5、T6时效后,合金中析出大量细小弥散的β'1相,为合金的主要强化相,双级时效能提高β'1相的析出密度,从而提高合金的强度.ZK60挤压态和T5态合金的断裂方式为混合型断裂,而T6和双级时效的断裂方式为解理断裂.     

ZK60镁合金时效热处理工艺研究

研究了ZK60镁合金固溶后时效工艺对微观组织和力学性能的影响,以寻求最佳的时效处理工艺参数。通过硬度试验、力学性能试验、X-衍射分析(XRD)等,对铸态、时效处理的ZK60镁合金的性能以及合金相的种类、形态、数量、分布进行了系统的研究。探讨了固溶后时效处理工艺对合金性能的影响。试验结果表明:固溶后最佳的时效处理工艺为180℃保温12 h。     

组织超细化对ZK60镁合金腐蚀行为的影响

借助等通道转角挤压(ECAP)模具制备了超细晶ZK60镁合金,结合时效处理调控了合金中第二相的分布形态,采用局部电化学阻抗谱(LEIS)结合浸泡试验,分析了组织超细化及小尺度第二相对ZK60镁合金电化学腐蚀行为的影响。结果表明,固溶态ZK60镁合金在3.5%NaCl溶液中的失重速率随着ECAP加工道次的增加而增加;随着浸泡时间的增加,超细晶合金的局部阻抗先增加后下降;后续时效处理使样品中残余应力下降、第二相重新分布,从而提高了表面腐蚀产物对基体的保护作用,改善了超细晶镁合金的耐蚀性。     

热处理工艺对挤压变形ZK60镁合金组织与力学性能的影响

采用硬度检测、拉伸实验、金相分析、TEM分析等方法测试和分析了ZK60合金在铸态、挤压态、固溶态及T5和T6时效态下的硬度、强度和显微组织等。结果表明：ZK60镁合金在塑性变形和不同热处理状态下硬度和强度等力学性能变化明显。经过挤压和T5热处理后，ZK60合金的硬度和强度都大幅度提高。ZK60合金挤压后进行T5处理，其强度要比T6处理的强度明显要高，这与T5状态下合金中析出强化相分布更加密集和细小有关，T6热处理时，由于第二相尺寸以及相互间距都较大，因此强化效果反而不如T5状态。     

热处理对ZK60搅拌摩擦焊接接头组织及性能的影响

ZK60板材在旋转速率800 r/min、焊接速度120 mm/min下进行搅拌摩擦焊接,然后对焊接板材在200~400℃进行退火处理。结果表明,热处理可提高焊后接头的力学性能。在200℃退火后焊接接头的抗拉强度和伸长率分别达到最大值236 MPa和7.2%,随退火温度的继续升高,焊接接头的抗拉强度和伸长率有所下降。TMAZ微观组织由均匀细小转变为粗大的再结晶晶粒(平均晶粒尺寸5~18μm),这种组织的演变导致了力学性能的下降。     

热处理对CuZnAl形状记忆合金热膨胀特性的影响

采用热膨胀分析法和差示扫描量热分析法，研究了经不同热处理工艺的CuZnAl形状记忆合金（Shape Memory Alloy简称SMA）的热膨胀特性。发现经过不同热处理工艺后，CuZnAl合金不但具有不同的形状记忆效应，而且在不同温度范围内表现出不同的热膨胀特性。马氏体逆相变过程中，其热膨胀系数有峰值出现，水淬的CuZnAl SMA首先达到峰值并且峰值比分级淬火的高。相变后在80～240℃温度范围内，分级淬火的CuZnAl SMA的热膨胀系数值比水淬的小。不论水淬还是分级淬火，在该温度段热膨胀系数随温度的增加有下降的趋势。在240～280℃温度范围内，由于少量贝氏体的存在，该合金的热膨胀系数又会有突变。故淬火方式与时效时间都会影响CuZnAl SMA的热膨胀系数。     

热处理对双辊铸轧ZK60镁合金组织及阻尼性能的影响

采用双辊铸轧法制备了ZK60镁合金条带,采用金相显微镜(OM)和动态机械分析仪(DMA)研究了热处理后ZK60镁合金条带的组织和阻尼性能。退火处理后,组织较为均匀。T6处理后组织转变为均匀的等轴晶。在温度-阻尼谱中出现了2个温度阻尼峰,P1峰为弛豫型阻尼峰,其激活能为132 kJ/mol,P2峰为非弛豫型再结晶阻尼峰。T6处理条件下,时效时间为6 h时,呈现典型的位错型应变-阻尼图谱;在其他时效时间下,呈现2种混合位错型的应变-阻尼图谱。T6态双辊铸轧ZK60镁合金的应变-阻尼性能遵循G-L理论。     

热处理对快速凝固ZK60镁合金薄带组织和硬度的影响

采用单辊甩带法制备了ZK60镁合金薄带,研究了不同条件热处理薄带的组织和显微硬度。结果表明,薄带由晶粒尺寸8μm的等轴α-Mg、球状β′2相和少量杆状β′1相组成;热处理温度300℃时,晶粒无长大;温度300℃时,晶粒显著长大。原始薄带显微硬度约为50HV,300℃×2h热处理后显微硬度值最大约为80HV;β′1和β′2相的弥散强化作用是薄带硬度提高的内在原因。     

热处理对挤压镁合金AZ91和ZK60组织与性能的影响

通过力学性能测定以及金相显微组织观察,对挤压态AZ91和ZK60镁合金的热处理工艺进行了研究。结果表明,AZ91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;时效硬度峰值时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。ZK60合金固溶态与挤压态相比抗拉强度和伸长率均有相当程度地降低,且时效硬度峰值时的抗拉强度与同溶态相比有一定的提高,伸长率也有较大幅度的降低。AZ91合金固溶处理后晶粒尺寸与挤压态相比有所增大,但ZK60合金固溶处理后晶粒尺寸显著粗化。同时,两种合金固溶时效处理后伴有强化相粒子析出。     

ZK60镁合金的动态力学行为研究

研究了ZK60镁合金挤压后的静态和动态力学行为。结果表明:晶粒尺寸随着温度的增加而增加,380℃挤压试样室温准静态力学性能最差,300℃和340℃时挤压加工的试样力学性能相差不大。在动态力学性能的测试中得出,当应变率小于等于2000 s-1时,300℃挤压并时效后的试样吸能性最好。     

ECAP和时效处理对ZK60镁合金腐蚀行为的影响(英文)

采用多道次等通道转角挤压(ECAP)法制备ZK60镁合金,并结合后续的时效处理研究晶粒细化及第二相重新分布对其腐蚀行为的影响。电化学测试结果表明:经多道次ECAP后的细晶样品,在实现强韧化的同时耐蚀性有所降低,表现为极化曲线中较高的腐蚀电流密度(Jcorr)和电化学阻抗谱中较小的电荷转移阻抗(Rt)。扫描开尔文探针(SKP)测试结果表明:样品表面阴、阳极分布均匀,抑制了局部腐蚀,伏打电位差随着挤压道次的增加而下降且与腐蚀电位呈线性关系。此外,ECAP后经时效的细晶ZK60镁合金样品耐蚀性有所改善,合金综合性能的提高主要归因于应力的释放和第二相颗粒的再分布。     

静磁场对ZK60镁合金组织的影响

试验发现在镁合金的凝固过程中施加静态磁场能有效细化晶粒，减小晶界化合物的厚度，同时，出现了大量细小块状化合物，这有利于提高镁合金的成形性能。     

Fe3O4颗粒对硼酸铝晶须增强铝复合材料热膨胀行为的影响

硼酸铝晶须增强铝复合材料中加入Fe3O4颗粒可以降低该复合材料的热膨胀系数．研究认为复合材料中Fe3O4颗粒在制备过程中部分被氧化,在热膨胀测试过程中被氧化的Fe3O4又被还原,其体积将变小,基体铝的膨胀受到限制,相当于具有负膨胀系数性质,从而起到了降低复合材料热膨胀系数的作用．结合复合材料中Fe3O4磁场热重曲线分析,阐述了颗粒的残余应力在热循环中的变化情况．     

ZK60及ZK60 (0.9Y)镁合金高温变形行为的热模拟研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机进行压缩试验,研究ZK60和ZK60(0.9Y)镁合金在变形温度为473～723K、应变速率为0.001～1s-1范围内的变形行为,计算了应力指数和变形激活能,并采用Zener-Hollomon参数法构建了合金高温塑性变形的本构关系。结果表明:在试验变形条件范围内,合金的真应力-真应变曲线为动态再结晶型;在573～723K范围内,应力指数随着变形温度的升高而增加,变形激活能随着变形温度和应变速率的改变而变化。对比ZK60合金,ZK60(0.9Y)合金的变形激活能降低了30%,且材料常数n和A值均降低。