半固态镁合金AZ61压缩变形力学行为的研究

采用Gleeble1500热模拟试验机,通过对用应变诱发熔体激活法（SIMA）制备的AZ61半固态镁合金坯料进行单向、等温压缩试验,研究高固相率下半固态AZ61镁合金的力学特性,研究其主要热力参数应变速率ε′、固相率fS等与其应力之间的关系。得到了真实应力-应变关系曲线,分析了其应力-应变关系的力学行为意义和触变应力的力学意义。实验结果表明,当固相率较高,固相颗粒互相连接构成骨架时,存在触变应力,且触变应力随着加热温度的升高、应变速率的降低而降低。     

镁合金AZ61变形组织研究

用热模拟机对AZ61镁合金在150-400℃、0．01～10s^-1条件下进行压缩变形；利用现代冶金分析、硬度测试及扫描电镜等研究不同变形条件下AZ61镁合金的组织与性能。结果表明：AZ61镁合金压缩变形时表现出动态再结晶特征，随温度上升，再结晶容易发生且应力峰降低，再结晶晶粒变大；随应变速率上升，发生再结晶转变的临界应变增大且再结晶晶粒尺寸减小；同时在实验温度范围内，合金塑性随变形温度上升有所改善。     

Sn对AZ61镁合金组织和力学性能的影响

通过合金制备、微观分析和力学性能测试等方法研究了Sn对AZ61镁合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,当加入Sn后,在铸态及热处理态合金中均发现了球形颗粒状的Mg2Sn相;0.5%的Sn可以明显提高合金在20℃、150℃、175℃的抗拉强度.合金力学性能的提高一方面是固溶强化,另一方面是高熔点的Mg2Sn相的弥散强化.     

锻压态AZ61镁合金的变形行为

对模压态AZ61镁合金在室温～150℃条件下的的力学性能及变形机制进行研究.结果表明:在拉伸速度1 mm/min,随着拉伸温度的升高,拉伸后的显微组织中晶界逐渐软化,动态再结晶有减少趋势,并伴随有孪晶出现,抗拉强度及屈服强度显著下降,而其伸长率在低温拉伸中的变化幅度有限;同时在90 ～ 130℃发生了动态应变时效;对拉伸断口的观察分析表明,随着温度的逐渐升高(≤150℃),其断裂机制由韧脆混合断裂逐渐变为韧性断裂.     

La对AZ61镁合金组织及性能的影响

研究添加稀土La含量为(0,0.5,1.0,1.5)％对AZ61合金的微观组织及室温力学性能的影响.结果表明:加入0.5％ ～1.5％的稀土后,铸态AZ61合金组织中的β-Mg17Al12相明显变得细小,形成了针状的Al11La3相.当稀土含量超过1.0％时,针状的Al11 La3相开始粗化长大,β-Mg17 Al12相的网状结构开始分离,变得细小;La的加入可以提高AZ61合金力学性能,当加入的La含量为1.0％时,AZ61合金的力学性能最好.因此,AZ61合金中加入La的质量分数为1.0％时,为合金化的最佳值.     

应变速率对AZ61镁合金动态再结晶行为的影响

采用光学显微镜、SEM/EBSD和组织定量分析技术研究AZ61镁合金在623 K、3×10-5~3×10-1 s-1下单向压缩时变形和动态再结晶行为。结果表明:AZ61镁合金的流变应力和动态再结晶行为强烈地受到应变速率的影响;随着应变速率的提高,稳态流变应力对应变速率的敏感性逐渐减弱,而峰值应力对应变速率的敏感性却呈先减弱后又显著增强的趋势。提高应变速率可加快动态再结晶进程,但高速变形初期产生更多的粗大{1012}孪晶,不利于完全再结晶而导致稳态时的再结晶体积分数反而较低;在中低应变速率下动态再结晶以晶界弓出形核为主,而在高应变速率下则主要通过孪晶分割来进行;由应变速率引起变形机制的变化是导致不同动态再结晶行为的原因。     

铸态AZ61镁合金热压缩变形组织变化

利用Gleeble-1500对铸态AZ61镁合金在变形温度200~500℃,应变速率0.001~1s-1的条件下进行压缩变形;利用显微结构分析和硬度测试等研究不同变形条件下AZ61镁合金的组织和性能,引用Z值(Zener-Hollomon系数)研究温度和应变速率对AZ61镁合金组织的影响,建立再结晶晶粒尺寸与Z值之间的关系。结果表明:铸态AZ61镁合金在热变形时表现出动态再结晶特征,随温度上升,再结晶容易发生且峰值应力降低,再结晶晶粒尺寸随温度升高而增大;随应变速率上升,峰值应力增大且峰值应力对应的应变量增大,再结晶晶粒尺寸减小;硬度大小的变化也与动态再结晶密切相关。     

热处理对挤压变形电磁连铸AZ61镁合金的影响

研究了固溶、时效对挤压变形电磁连铸AZ61镁合金组织性能的影响。结果表明,挤压可以显著细化AZ61镁合金电磁连铸铸锭组织,使铸锭性能得到大幅度提高。经过热挤压的AZ61(EMC)镁合金中几乎不存在β-Mg17Al12相,挤压锭固溶处理后的组织晶粒长大。时效处理后,合金中出现不连续析出和连续析出的β-Mg17Al12相,使得合金的抗拉强度和硬度得到了一定程度的提高,而伸长率略有降低。     

预压缩变形对AZ31合金应力应变行为的影响

对挤压态AZ31合金进行了不同预变形量的压缩变形,并对随后的压缩和拉伸变形行为进行了对比分析,考察了不同变形方式下AZ31合金的组织与力学性能的变化,并分析了其作用机理。结果表明,随预压缩变形量增加,AZ31合金中的孪晶数量不断增多,而等轴晶含量不断减少;随着预变形量增加,AZ31合金的压缩屈服强度逐渐提高,而拉伸屈服强度则逐渐降低;随着预变形量从0%上升至1.0%,屈服不对称比越接近于1.0,而当预变形量大于1.5%时屈服不对称性又开始增加;要降低AZ31合金的拉压屈服强度不对称性,合适的压缩预变形量应控制在1.0%~1.5%之间。     

半固态AZ61镁合金触变压缩变形特性

利用Gleeble-1500热模拟试验机分别对SIMA法制备的半固态AZ61镁合金和常规铸态试样进行了压缩试验, 分析了它们的应力-应变关系和组织变化.研究表明,半固态AZ61镁合金触变压缩变形时,变形抗力明显低于常规铸态时的变形抗力,并且随着变形温度的提高,变形抗力显著减少;同时随着应变速率的升高, 变形抗力也愈大.半固态镁合金触变压缩变形后,其球状组织呈明显的受压变形特征.     

Effect of La and Nd on microstructures and mechanical properties of AZ61 wrought magnesium alloy

Effects of La and Nd addition on the microstructure and mechanical properties of the AZ61 alloy have been investigated. The results show that when La and Nd are added into the AZ61 alloy respectively, the β(Mg17-Al12) phase is refined and granulated, and new phases are formed in the form of small rod-like shape, which are verified as La3 Al12 and Nd3Al11 phase by X-ray diffraction and TEM observation. Microstructure observations show that the effective efficiency of La addition is higher than that of Nd addition, thus the sizes of β(Mg17 Al12) and La3Al11 phase are relatively smaller than those of β(Mg17 Al12 ) and Nd3 Al11 phases in both AZ61 alloy and Nd-containing alloy. The increase of the tensile strength and elongation of AZ61 alloy refers to the existence of small rod-like La3Al11 and Nd3Al11 phases, and fine granulated β(Mg17 Al12 ) phase.     

Dynamic recrystallization behavior of AZ61 magnesium alloy

An AZ61 alloy was subjected to hot compression at temperatures ranging from 523 K to 673 K, with strain rates of 0. 001 - 1 s^-1. Flow softening occurs at all temperatures and strain rates. There are peak and plateau stresses on flow curves. The initiation and evolution of dynamic recrystallization（DRX） were studied by the flow softening mechanism based on the flow curves and microstructural observations. A linear relationship was established between the logarithmic value of the critical strain for DRX initiation（lnεc） and the logarithmic value of the Zener-Hollomon parameter （lnZ）. The volume fraction of DRX grain （φd） is formulated as a function of the process parameters including strain rate, temperature, and strain. The calculated values of φd agree well with the values extracted from the flow curves. The size of DRX grain（d） was also formulated as a function of the Zener- Hollomon parameter. This study suggests that DRX behavior of AZ61 can be predicated from plastic process parameters.     

热处理对AZ61A镁合金显微组织及力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)及拉伸试验等研究了热处理对铸态AZ61A镁合金显微组织及力学性能的影响.结果表明,分布在铸态AZ61A镁合金晶界的粗大网状β-Mg17Al12相在T4热处理过程中几乎全部溶解,使合金的硬度和屈服强度下降,而抗拉强度和伸长率升高;T6热处理后,合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,使得合金的抗拉强度、屈服强度略有提高,硬度有明显提高,而伸长率明显降低;不同的热处理使合金的断口形貌发生明显变化.     

稀土铈对AZ61A镁合金组织和力学性能的影响

研究了添加不同含量的稀土Ce对AZ61A镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加适量的稀土Ce能使AZ61A镁合金的基体组织分布均匀,晶粒细化;Ce与Al结合形成高熔点的稀土相Al4Ce,使β-Mg17A112相数量减少,但形态变细;稀土相Al4Ce呈块状或棒状弥散均匀分布于晶界周围,阻碍位错运动,显著改善AZ61A镁合金室温及高温状态下的力学性能。     

Structure evolution of AZ61 magnesium alloy in SIMA process

The effect of prior compressive deformation, isothermal temperature and holding time on the structure of AZ61 magnesium alloy fabricated by strain-induced melt activation(SIMA) processing was investigated. The specimens were subjected under deformation ratios of 0%, 22% and 40% and various heat treatment time and temperature regions. The results indicate that the ideal technological parameters of semi-solid AZ61 alloy produced with non-dendrites are recommended as 22% (prior compressive deformation), 595℃ (heat treatment temperature) and 40 min(time). The as-cast AZ61 magnesium alloy isn‘t fit for semi-solid forming.     

YAG脉冲激光焊接AZ61镁合金薄板对接接头的组织与性能

采用YAG脉冲激光焊方法对AZ61镁合金薄板进行焊接．利用光学显微镜、x射线能谱分析仪等手段分析焊接接头的宏观形貌、显微组织和化学成分,并对焊接接头的显微硬度和拉伸强度进行了测试．结果表明,焊缝正面有轻微塌陷,反面成形良好．焊缝表面圆滑、连续、鱼鳞纹细密均匀,接头成形良好．母材为粗大的等轴晶,焊缝区的晶粒比母材细小．焊缝区的显微硬度比母材区域明显提高,焊接接头的抗拉强度与母材相当,约为250MPa,焊接接头具有良好的力学性能;焊缝表面由于Mg元素的大量蒸发使铝的含量升高,而焊缝表面zn元素含量很低．     

Effect of yttrium on microstructures and mechanical properties of hot rolled AZ61 wrought magnesium alloy

1 Introduction Magnesium alloys are attractive materials due to their good specific properties such as low density, good damping characteristics, good thermal conductivity and high elastic modulus[1,2]. Recently, there has been significant increase in the…