挤压态AZ91D镁合金的微观组织及其超塑性

研究了挤压态镁合金在280～400℃和1×10-4～1×10-1s-1的超塑性流变行为。结果表明,热挤压可以明显减小AZ91D镁合金的晶粒尺寸;在340℃、1×10-4s-1的变形条件下,其最大伸长率达到487%,应变速率敏感指数m可达0.51。挤压态AZ91D镁合金超塑性变形的主要机制为晶界滑移机制。通过光镜和扫描电镜(SEM)观察了AZ91D镁合金超塑性变形前后的微观组织和断口形貌及其拉伸断裂机制。     

不同状态Mg-9Sr中间合金对AZ31镁合金铸态组织的影响

研究Mg-9Sr中间合金及其处理工艺对AZ31镁合金铸态组织的影响。结果表明：在AZ31镁合金中加入不同状态的Mg-9Sr中间合金（常规铸态、快速凝固态、固溶态和轧制态）对AZ31镁合金均有很好的晶粒细化效果,其中轧制态Mg-9Sr中间合金的细化效果最好,其次依次为固溶态、常规铸态和快速凝态Mg-9Sr中间合金。在Sr加入量0.1%和熔体保温时间80 min条件下,轧制态Mg-9Sr中间合金可使AZ31镁合金获得62 μm的最小平均晶粒尺寸。     

多向锻造对汽车用AZ80镁合金组织及性能的影响

为了改善铸态AZ80镁合金组织和性能,对均匀化处理的铸态AZ80镁合金进行了多向锻造试验,并采用金相分析、EBSD(电子背散射衍射)分析和拉伸试验等方法,进行了显微组织和力学性能的测试与分析.结果表明:与锻造前相比,多向锻造后的AZ80镁合金的平均晶粒尺寸减小了约76 μm、抗拉强度增加了66 MPa、屈服强度增加了7...     

AZ80镁合金半固态组织的等温演化研究

对半连续铸造和热挤压态AZ80镁合金进行半固态等温处理,研究了其微观组织的演变规律和α-Mg晶粒尺寸及形状系数与工艺参数的定量关系。结果表明,相同参数条件下,挤压AZ80镁合金经半固态等温处理后,α-Mg晶粒更圆整,晶粒尺寸分布更均匀;其α-Mg晶内液相出现机制以溶质元素富集和高能储备导致晶内局部优先熔化为主;而半连续铸造AZ80镁合金半固态等温处理过程中,α-Mg晶内液相出现机制以枝晶臂合并导致液相进入晶内为主。挤压AZ80镁合金经不同参数的半固态等温处理后,α-Mg晶粒尺寸均符合高斯分布;其较佳的半固态处理工艺参数为570℃保温20min,此时固、液相的相对分布更均匀,α-Mg晶粒平均形状系数为0.86,且多集中于高系数区。     

镁合金挤压温度的自适应PID控制

对汽车用镁合金挤压过程进行了自适应PID控制前后的对比,并进行了显微组织和力学性能的测试与分析。结果表明:与自适应PID控制前相比,控制后的挤压态AZ80、AZ31镁合金试样平均晶粒尺寸减小,抗拉强度和屈服强度增大,断后伸长率略有减小,镁合金的显微组织和力学性能均得到了提高。     

建筑用AZ80Ti镁合金液态模锻件组织与性能研究

采用不同的比压对AZ80Ti建筑用新型镁合金进行了液态模锻,并进行了显微组织和力学性能的测试与分析。结果表明:随比压从100 MPa增大至180 MPa,AZ80镁合金液态模锻件强度不断增大,伸长率减小,平均晶粒尺寸减小。与100 MPa比压相比,采用140 MPa比压成形的AZ80Ti镁合金试样的平均晶粒尺寸减小了59.13%,抗拉强度和屈服强度分别增大了42、41 MPa。AZ80Ti镁合金液态模锻的合理比压为140 MPa。     

挤锻复合成形AZ80镁合金的组织与冲击性能研究

采用不同的工艺参数对AZ80镁合金进行了挤锻复合成形,研究了挤压温度、锻压温度对合金显微组织和冲击性能的影响。试验结果表明:随挤压温度、锻压温度增加,AZ80镁合金的平均晶粒尺寸均先减小后增大,冲击韧度均先增大后减小。当挤压温度和锻压温度均为390℃时,AZ80镁合金的平均晶粒尺寸最小,晶粒得到显著细化,冲击韧度最大,韧性最佳,冲击性能最好。挤压温度和锻压温度的升高能够激活和协调镁合金的棱柱滑移系,减小变形的阻力,进而提升镁合金内部组织的塑性变形。挤锻复合成形有利于AZ80镁合金的塑性变形,晶粒的细化和均匀化分布使得裂纹难以产生,而且第二相的分布状态也使得裂纹难以蔓延,因此经挤压后的镁合金韧性较佳。当挤压温度或锻压温度继续上升至420℃后,镁合金内部的强化相晶粒反而增大,冲击韧度变小,冲击性能下降。     

基于FEM的战地车用AZ31镁合金板材ICAE工艺研究

细化晶粒、提高金属综合性能是当前战地车用AZ31镁合金板材塑性成形工艺迫切需要研究的内容。提出了AZ31镁合金板材的减径通道转角(Ironing channel angular extrusion,ICAE)挤压成形工艺。采用数值模拟结合理论分析的方法,对ICAE工艺下200 mm×2 mm的AZ31镁合金板材微观组织演化规律进行了研究。结果表明:ICAE通过晶粒破碎和动态再结晶可以显著细化AZ31镁合金晶粒,板材平均晶粒尺寸可达15μm。     

挤压工艺对车身用AZ80镁合金组织和性能的影响

采用不同的挤压温度和挤压速度进行了车身用AZ80镁合金的挤压试验,进行了显微组织、织构和力学性能的测试与分析。结果表明:在试验条件下,AZ80镁合金的平均晶粒尺寸、织构最大值先增大后减小,力学性能先减小后增大。与320℃挤压相比,360℃挤压时镁合金平均晶粒尺寸减小39%,织构最大值减小41%,抗拉强度和屈服强度分别增大16%、21%。与1 m/min速度挤压相比,3.5 m/min速度挤压时镁合金平均晶粒尺寸减小37%,织构最大值减小23%,抗拉强度和屈服强度分别增大13%、18%。挤压温度优选为360℃、挤压速度优选为3.5 m/min。     

变形、时效对AZ80镁合金组织性能的影响

研究了变形、时效对AZ80镁合金组织性能的影响.铸态AZ80镁合金经470℃×8h固溶处理,然后在400℃条件下进行不同变形量的热轧变形,变形后的部分镁合金进行170℃×16 h时效处理.结果表明,随着变形量的增加晶粒得到细化,当变形量达到80％时,晶粒尺寸由铸态的105 μ.m细化到3 μm,此时抗拉强度达到282.49 MPa;合金的伸长率先增加后减小,变形量为50％时伸长率达到最大,为24.21％;屈服强度先降低后增加.     

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.     

Influence of deformation twinning on static annealing of AZ31 Mg alloy

The microstructure evolution during isothermal static annealing of magnesium alloy AZ31 was investigated to critically evaluate the contribution of extension and contraction twins to the recrystallized microstructure after room temperature deformation, and to establish the potential of these twins to alter the recrystallized texture. Contraction twins were observed to be potent sites for recrystallized nuclei having many favorable new orientations, while extension twins were not effective nucleation sites for recrystallization. Although recrystallization nucleated preferentially inside the contraction twins, producing a distribution of new orientations (far from the undesirable starting c-axis fiber texture), these new grains did not significantly influence the final texture. This was attributed to four factors: (1) unusually extensive recovery before the onset of recrystallization after c-axis compression in most grains; (2) incomplete recrystallization within grains most closely aligned with the starting fiber texture; (3) sluggish growth of grains nucleated in the compression twins; (4) grain boundaries becoming an active site for recrystallized nuclei with a majority containing orientations from the starting texture.     

定向凝固Ni3Al合金高温变形后的显微组织特征

利用金相,扫描电镜和透射电子显微镜研究了定向凝固Ｎｉ３Ａｌ合金高温变形后的显微组织特征。研究结果表明,当变形速率较快时,原始柱状晶晶界无明显变化,晶内无明显结构存在;当变形速率较慢,合金呈现塑变形时,变形初期柱状晶晶界呈现“锯齿状”,后期原始柱状晶界消失,代之以晶粒尺度约为１５ｍｍ的晶粒带,晶粒带中既有小角度晶界,也有大角度晶界。     

Development of novel grain morphology during hot extrusion of magnesium AZ21 alloy

Microstructure and microtexture evolution during static annealing of a hot-extruded AZ21 magnesium alloy was studied. Apart from fine recrystallized equiaxed grains and large elongated deformed grains, a new third kind of abnormal grains that are stacked one after the other in a row parallel to the extrusion direction were observed. The crystallographic misorientation inside these grains was similar to that of the fine recrystallized grains. The large elongated grains exhibited significant in-grain misorientation. A self-consistent mechanistic model was developed to describe the formation of these grain morphologies during dynamic recrystallization (DRX). The texture of pre-extruded material, although lost in DRX, leaves a unique signature which manifests itself in the form of these grain morphologies. The origin of abnormal stacked grains was associated with slow nucleation in pre-extruded grains of a certain orientation. Further annealing resulted in large secondary recrystallized grains with occasional extension twins.     

脉冲电流轧制对AZ31镁合金微观组织与力学性能的影响

对比研究脉冲电流轧制工艺与温轧工艺对AZ31镁合金板材的力学性能、织构、微观组织与沉淀相等方面的影响。结果表明：脉冲电流具有促进冷轧AZ31镁合金低温再结晶能力的作用。脉冲电流轧制后的镁合金板材组织由细小的等轴再结晶粒与析出相构成,没有发现孪晶组织,并且完全再结晶,原始晶粒均被细小的再结晶晶粒取代,再结晶晶粒内的位错密度低。而温轧镁合金组织则由稍拉长变形孪晶、粗大的再结晶晶粒和析出相构成,再结晶的晶粒内位错密度高。两种轧制方式下的镁合金析出相均为Mg17Al12。脉冲电流轧制后镁合金的织构具有典型基面织构的特征,而脉冲电流轧制镁合金的织构则出现横向偏转;脉冲电流轧制后镁合金的屈服强度与伸长率均比温轧镁合金的大,但抗拉强度正好相反。     

轧制温度对AZ31镁合金轧制板材中的{1011}-{1012}双孪生行为的影响

在150-350℃温区内不同温度下轧制AZ31镁合金板,观察了不同温度下轧制变形量为9%的AZ31镁合金板材的显微组织,研究分析了轧制温度对轧制板材中{1011}-{1012}双孪晶的含量、类型以及高温轧制过程中双孪晶中的动态再结晶行为的影响,讨论了板材中的孪晶对其力学性能的影响.研究结果表明:在150-300℃温区内轧制时,板材组织中均有含量不等的{1011}-{1012}双孪晶,随着轧制温度的升高,孪晶含量下降.250℃以上轧制的板材中单片一次孪晶中出现的双孪晶类型较为单一,仅出现共面型双孪晶.在250℃以上轧制板材中的双孪晶晶界处中可以观察到明显的动态再结晶现象,这些动态再结晶晶粒对孪晶界和孪晶起到消除和吞噬的作用.350℃下轧制的AZ31镁合金板材中未观察到{1011}-{1012}双孪晶.随着轧制温度的升高,镁合金轧制板材的强度减弱而塑性增强.     

On the characteristics of substructure development through dynamic recrystallization

Substructure development in an austenitic Ni–30%Fe model alloy was investigated within a dynamic recrystallization (DRX) regime. The substructure characteristics of the deformed matrix and DRX grains were markedly different regardless of the grain size and orientation. The former largely displayed ‘organized’, banded subgrain arrangements with alternating misorientations, resulting from a limited number of active slip systems. In contrast, the substructure of DRX grains was generally more ‘random’ and exhibited complex subgrain/cell arrangements characterized by local accumulation of misorientations, suggesting multiple slip. The proposed mechanism of the unique substructure development within DRX grains suggests that the DRX nuclei, forming along pre-existing grain boundaries and triple points, essentially represent grain boundary regions, which experience multiple slip to preserve the compatibility with neighbouring deformed grains. This results in the formation of a complex cell/subgrain structure, which progressively extends as the grain boundary regions expand outwards during DRX growth.     

AZ31镁合金铸轧和常规轧制板的变形组织及形变特征

在变形温度为150～400 ℃、应变速率为0.3～0.000 3 s~(-1)条件下,在Gleeble1500热模拟机上采用等温拉伸试验对AZ31镁合金铸轧和常规轧制板的高温塑性及组织演变进行研究.结果表明:两种AZ31镁合金板的峰值应力和峰值应变均随着变形温度的降低和应变速率的增加而逐渐增大.铸轧板的应变硬化指数和应变速率敏感系数均大于常规轧制板的.在高温低应变速率变形条件下,铸轧板的晶界滑移引起的空洞尺寸、体积分数和密度均大于常规轧制板的.低应变速率下拉伸变形后的动态再结晶晶粒尺寸随温度的升高逐渐增加;不同变形条件下铸轧板的晶粒尺寸均小于常规轧制板的;再结晶晶粒尺寸和Z参数呈幂律关系.     

晶界非平衡偏聚与晶体缺陷构型的关系

对Ｆｅ－３０％Ｎｉ合金和超低碳贝氏体钢在高温进行不同方式变形和保温,通过变形、回复、与再结晶,获得秒同的晶体缺陷数量与构型（主要是位错分布形态）。用硼径迹显微照相技术研究了 空冷过程中硼向晶界的非平衡偏聚及与不同形态晶体缺陷的关系。结果表明,在再结晶新晶粒冷却时晶界偏聚明显。晶界附近会出现较显著的贫硼现象,而变形并回复后的原始晶粒中此现象不明显,高温回复阶段形成的多边形化亚晶界（位错墙）对冷却时硼     

AZ31镁合金热成形及退火过程的组织与织构

研究了热轧板及不同挤压比的热挤压棒的组织和织构特征 ,确定了热挤压时 <110 0 >织构随应变的加大取代 <112 0 >织构的原因。分析了退火对热成形组织及织构的影响 ,确定了 <110 0 >织构的消失与残余形变晶粒再结晶的联系。估算了退火时两类样品的平均晶粒长大速度并讨论了其与织构的关系。综合分析表明 ,AZ31镁合金热成形后总产生较强的织构 ,织构提高了热成形后的力学性能。高温退火虽使织构减弱 ,但伴随晶粒的明显长大。