Sr细化AZ91D合金部分重熔过程的组织演变

研究了添加微量Sr细化的AZ91D镁合金部分重熔过程中的组织演变.考察了加热温度和等温时间对合金初生相形态和尺寸的影响.结果表明:添加质量分数为0.1%的Sr,在610℃浇注的AZ91D镁合金部分重熔后,可以获得初生相为球状或粒状的非枝晶半同态合金,基本具备触变过程所需要的组织状态;等温时间一定时,随着重熔温度提高,半固态组织球化过程加快,但加热温度过高,试样表面有大量液相渗出,并在自重作用下严重变形;当重熔温度一定时,随等温时间延长,初生相变得愈加膪l整,但等温时间过长,初生相有长大倾向.     

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。     

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。     

脉冲电场下制备AZ91D镁合金部分重熔过程的组织演变

研究利用低压脉冲电场技术制备的AZ91D镁合金在部分重熔过程中的组织演变,考察加热温度和保温时间对不同脉冲电压制备的AZ91D合金初生相形态和尺寸的影响。结果表明:经低压脉冲电场处理后,将AZ91D镁合金进行部分重熔可得到非枝晶的半固态合金,随坯料制备的脉冲电压增加,重熔时初生相变得圆整且尺寸减小,但制备坯料的脉冲电压过高,重熔时初生相尺寸有所增加;脉冲电场处理后的AZ91D镁合金坯料经适当的部分重熔处理可获得具备触变过程所需要的组织状态。     

AZ91D镁合金近液相线铸造半固态坯料的部分重熔

对近液相线铸造AZ91D镁合金半固态坯料进行部分重熔，通过改变部分重熔时的加热温度和保温时间来研究其微观组织的演化规律，结果表明，适当控制加热温度和时间，坯料部分重熔时可获良好的触变结构，且坯料铸造时的高冷却速率因促进了坯料组织细化和蔷薇化而在部分重熔时加快固相颗粒球化进程并使球化效果改善、坯料在近液相线温度静置30min用水冷铁模浇注时，在575－580℃，保温15－30min可获得较理想的重熔结构，而用石墨模浇注时，则为580℃保温15－30min，研究还表明，重熔组织演化过程分球化预备，固相颗粒细化和球化及固相颗粒大长3个阶段，该进程是溶质和空位扩散以及相界面张车共同作用的结果，其中，前者在初期，后者在中后期起支配作用。     

变质处理晶粒细化对AZ91镁合金半固态组织演变的影响

使用Nd、C2Cl6和Ca三种变质剂对AZ91镁合金进行变质处理,然后对晶粒细化后的坯料进行半固态重熔实验,将3种变质坯料及未变质AZ91镁合金坯料的半固态组织演化过程及演化速度进行了比较.结果表明,未变质AZ91镁合金坯料半固态演化速度最为缓慢,晶粒也较为粗大.Nd和C2Cl6变质后的AZ91镁合金坯料为细小的等轴晶组织,其半固态演化过程得以缩短,晶粒也更为细小.而 Ca的加入并没有明显改善AZ91镁合金坯料的半固态演化速度,原因可能是Ca提高了AZ91镁合金共晶组织的热稳定性和熔点所致.     

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。     

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2024合金部分重熔新工艺与组织演变

提出半固态坯料先在液相线以上某温度适当等温加热,然后再降低温度至两相区继续等温保温的两步法部分重熔新工艺.采用该工艺对低过热度浇注半固态2024合金坯料进行部分重熔试验,利用光学显微镜和金相图像分析系统,研究了坯料组织演变规律,并与两相区等温部分重熔工艺进行了比较.结果表明,采用两步法部分重熔工艺.由于坯料升温速度加快和熔化过热温度提高,抑制了晶间共晶相的溶解扩散,晶间液相形成速度明显加快,对晶粒合并长大具有一定的抑制作用,并加速晶粒球化,坯料部分重熔后,晶粒更加细小和圆整.     

半固态重熔加热工艺对镁合金组织与耐蚀性能的影响

详细研究了半固态重熔加热工艺参数对AZ91D镁合金半固态组织演变及其耐蚀性的影响.结果表明:AZ91D镁合金在液固双相区进行重熔处理时,合金中低熔点共晶组织首先发生熔化并隔离α-Mg树枝晶,其后被隔离的粗大α-Mg树枝晶逐步演化成为类球晶甚至发生合并长大现象.不同半固态重熔加热工艺参数对组织演化过程影响明显.     

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。     

铸造工艺对AZ91D镁合金半固态组织制备的影响

研究了金属型、湿砂型和干砂型对AZ91D镁合金半固态组织制备的影响.结果表明:增加冷却速率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、共晶熔化和部分初生相的熔化和球化完成三个阶段,不同熔化阶段时,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.     

直流电流作用下AZ91D镁合金半固态等温处理过程中的组织演变

考察了直流电流密度、等温温度及等温时间对AZ91D镁合金半固态组织的影响,对电流影响组织演变的机理进行了探讨．实验结果表明：当等温温度和等温时间一定时,随着电流密度的增加,初生相变得圆整,初生相的尺寸有所减小．但电流密度过高时,初生相尺寸有所增加．直流电流可以加速半固态等温处理的组织演化过程,明显改善枝晶球化效果．直流电流增加扩散激活能,增大溶质原子的扩散系数,促进溶质原子的扩散,从而加速半固态等温过程的组织演化;直流电流作用下的电迁移效应、Joule热效应和Peltier效应都将促进枝晶的熔断和球化．     

微量钒对AZ91D镁合金显微组织的影响

研究了添加微量钒对AZ91D镁合金显微组织的影响。在AZ91D镁合金熔炼过程加入AlV55中间合金引入钒元素,用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射等分析研究了加钒前后合金组织的变化以及钒在合金中的存在形式。结果表明:钒的引入使β-Mg17Al12相由不连续网状逐渐离散化,钒在AZ91D合金中主要以新相Al3V形式溶解或分散于β-Mg17Al12相和α-Mg基体中。高熔点的新相Al3V在AZ91D镁合金凝固过程中先于其他相生成聚集在固液界面前沿,抑制晶粒的长大;同时由于α-Mg相细化而使晶界面积增加,相应的单位面积晶界处发生共晶反应的熔液体积减少,生成的β-Mg17Al12相变得细小。同时由于晶粒尺寸减小以及晶界处Al3V相的强化作用,AZ91D合金的硬度随着添加钒含量的增加呈增大趋势。     

缓慢凝固速度对AZ91D镁合金组织的影响

为了探讨AZ91D镁合金在较慢凝固冷却速度下的组织,对其进行了缓慢凝固处理.利用金属凝固原理分析了AZ91D镁合金的凝固过程和在较慢凝固速度下枝晶偏析减轻的原因.结果表明,随凝固冷却速度的降低,析出相β-Mg12Al12由连续网状分布逐渐变成沿晶界断续的条块状分布,凝固过程中的偏析现象逐渐减轻.当冷却速度最低达到0.0030K/s时,组织中β相的体积分数仅为2%,但晶粒明显长大.     

合金化对AZ91D镁合金组织与力学性能的影响

利用光学显微镜（OM）和X射线衍射（XRD）分析了分别加入合金化元素Ce，Si和Ca后AZ91D合金的铸态组织和相组成，测试了合金室温拉伸性能和硬度。结果表明：加入Ce和Si后合金组织中分别生成杆状Al4Ce和汉字状Mg2Si相，而加入Ca后无新相生成，加入的Ca主要固溶于β相中；Al4Ce和Mg2Si相在合金凝固过程中被推移到生长界面，Ca原子偏聚在生长界面前沿，从而阻碍枝晶的自由生长，细化合金铸态组织：Ce和Ca的加入可提高合金室温综合力学性能，且前者提高程度要高于后者提高程度，而Si的加入却降低合金室温综合力学性能。     

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。