锻造温度对汽车用镁合金组织和性能的影响

为改善和优化汽车用镁合金的组织和力学性能,采用不同的始锻温度和终锻温度对汽车用镁合金进行了显微组织试验和力学试验,并进行了组织和力学性能的测试与分析。结果表明:随始锻温度从380℃升高至480℃、终锻温度从320℃升高至400℃,试样的平均晶粒尺寸和断后伸长率先减小后增大,抗拉强度和屈服强度先增大后减小;与380℃始锻相比,440℃始锻时合金的抗拉强度和屈服强度分别增大44和42 MPa;与320℃终锻相比,360℃终锻时合金的抗拉强度和屈服强度分别增大37和30 MPa。当始锻温度为440℃、终锻温度为360℃时,显微组织得到极大改善。汽车用镁合金的始锻温度和终锻温度分别优选为440和360℃。     

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。     

新能源汽车含钒钛镁合金的挤压温度优化

在不同挤压温度下进行了新能源汽车用含钒钛镁合金Mg-6Al-1Zn-0.8Ti-0.4V的挤压实验,并进行了合金的显微组织和力学性能测试与分析。结果表明:随挤压温度升高(300～400℃),合金的显微组织先细化后粗化,力学性能先提高后下降。当挤压温度为375℃时,试样具有最佳强度,此时抗拉强度和屈服强度分别达到310、212 MPa。与300℃挤压温度相比,采用375℃挤压时Mg-6Al-1Zn-0.8Ti-0.4V镁合金的抗拉强度增大8.8%,屈服强度增大15.2%,断裂方式由解理断裂变为韧性断裂。新能源汽车用含钒钛镁合金Mg-6Al-1Zn-0.8Ti-0.4V的挤压温度优选为375℃。     

锻压态AZ81镁合金的组织与性能

为改善和提高AZ81镁合金的组织和力学性能,采用不同的始锻温度对AZ81镁合金进行了锻压试验,并进行了组织和力学性能的测试与分析。结果表明:随始锻温度从400℃升高至480℃,试样的平均晶粒尺寸和断后伸长率先减小后增大,而抗拉强度和屈服强度先增大后减小,试样的显微组织和力学性能均先改善后变差。与400℃时锻造相比,始锻温度为440℃时锻造的AZ81镁合金的平均晶粒尺寸减小了9.4μm,晶粒细化,组织得到了极大地改善;抗拉强度和屈服强度分别增大了63和71 MPa,断后伸长率减小了3.9%。因此,AZ81镁合金的始锻温度优选为440℃。     

挤压温度对Al-Zn-Mg-Cu合金动态再结晶、时效组织和力学性能的影响

以Al-Zn-Mg-Cu合金为对象,研究了挤压温度对合金组织、织构及力学性能的影响。结果表明:当挤压温度为390~500℃时,随着挤压温度的升高,挤压态棒材发生动态再结晶程度由2.4%逐渐增大到41.3%,动态再结晶晶粒尺寸逐渐增大,而经固溶时效后,晶粒尺寸呈先增大后减小的变化趋势,其中挤压温度为430℃时的晶粒尺寸最大。挤压棒材固溶时效后的强度和伸长率均呈先增大后减小的趋势,其中挤压温度为430℃时的抗拉强度、屈服强度和伸长率均较高,分别为678.1 MPa、618.3 MPa和9.2%。与晶粒尺寸较小的时效态挤压棒材相比,晶粒尺寸较大的棒材具有更高的强度,其原因是由于大晶粒棒材中存在较多的硬取向Copper织构({112}?111?)和S型织构({123}?634?)。     

轧制温度对AZ61镁合金组织和力学性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、万能试验机等研究了320～410℃不同轧制温度对AZ61镁合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:AZ61镁合金经不同温度轧制后,晶粒内部均有大量孪晶出现。随着轧制温度的升高,AZ61镁合金晶粒先增大后减小,320℃轧制的合金晶粒尺寸最小,并有大量第二相在晶界处析出。与挤压态试样相比,经过不同温度轧制后,试样的抗拉强度均提高,伸长率均降低。320℃轧制的合金试样的抗拉强度达到385 MPa,伸长率为15.2%,综合力学性能最佳。     

汽车车轮用AZ80Ce镁合金的锻造温度优化研究

对AZ80Ce镁合金试样进行了锻造,研究了锻造温度对试样显微组织和力学性能的影响。结果表明:随始锻温度增大,试样的平均晶粒尺寸和断后伸长率先减小后增大,强度先增大后减小。与370℃始锻温度相比,400℃始锻温度使试样的平均晶粒尺寸和断后伸长率分别减小了47%和16.2%,抗拉强度和屈服强度分别增大了8.9%和12.8%;与270℃终锻温度相比,290℃终锻温度使试样的平均晶粒尺寸和伸长率分别减小了40%和14.2%,抗拉强度和屈服强度分别增大了5.8%和9.9%。汽车车轮用AZ80Ce镁合金的始锻温度和终锻温度分别优选为400、290℃。     

时效工艺对网球拍用铝合金性能的影响

采用不同工艺对网球拍用Al-Mg-Zn-In新型铝合金进行了时效处理,研究了时效温度和时效时间对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在490℃挤压后水淬再时效,随时效温度从120℃增大至180℃或时效时间从10 h延长至30 h,合金的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率均先增大后减小,平均晶粒尺寸先减小后增大。合金的时效温度优选为150℃,时效时间优选为20 h。     

挤压温度对汽车零件用新型镁合金性能的影响

采用不同的挤压温度对汽车零件用Mg-8Al-3Sn-0.5V镁合金试样进行了挤压试验,并进行了力学性能和显微组织的测试与分析。结果表明:随挤压温度的升高,试样的抗拉强度、屈服强度先增大后减小,断后伸长率先减小后增大。在340℃挤压后,试样的抗拉强度、屈服强度最大,断后伸长率最小。汽车零件用Mg-8Al-3Sn-0.5V镁合金试样的挤压温度优选340℃。     

汽车用新型高强镁合金的挤压工艺优化

测试和分析了汽车用Mg-6Al-3Sn-1Mn高强镁合金的性能。结果表明:镁合金的强度随挤压温度和挤压比的增加先增大后减小,而伸长率反之,腐蚀电位随挤压温度和挤压比的增加先正移后负移。380℃挤压温度下的抗拉强度和屈服强度比320℃挤压温度的分别增大了11.26%、15.89%,腐蚀电位正移了51 mV。与挤压比14相比,挤压比22下的抗拉强度和屈服强度分别增大了10.16%、14.81%,腐蚀电位正移了46 mV,耐腐蚀性能先提升后下降。汽车用Mg-6Al-3Sn-1Mn高强镁合金的挤压工艺参数优选为:挤压温度380℃、挤压比22。     

挤压态Mg-2Zn-0.4Zr-0.6Ce生物镁合金组织与性能

利用OM、SEM、质量损失测试、电化学测试与拉伸试验研究了挤压温度对Mg-2Zn-0.4Zr-0.6Ce生物镁合金组织与性能的影响。结果表明,热挤压后合金发生动态再结晶,合金的组织均由细小的再结晶晶粒与原始晶粒组成。在470~510℃范围内随着挤压温度的升高,合金再结晶晶粒体积分数逐渐增大,晶粒尺寸变化不明显,合金的腐蚀速率与腐蚀电流密度Icorr先减小后增大,容抗弧半径先增大后减小。挤压温度为490℃时,合金的耐蚀性最好,腐蚀速率为0.9337 mm·a~(-1),腐蚀电流密度为4.67μA·cm~(-2)。由于细晶强化与位错强化作用,热挤压后合金的强度得到提高,随着挤压温度的升高,合金的抗拉强度和伸长率先增大后减小。挤压温度为490℃时,合金的综合力学性能最好,合金的抗拉强度与伸长率分别为259.1 MPa与14.1%。     

铸造静置温度对Mg-6Al-2Sn铸态镁合金组织及性能的影响

采用不同的静置温度对Mg-6Al-2Sn铸态镁合金进行了试验,并进行了显微组织和力学性能的测试与分析。结果表明:随静置温度从650℃升高至770℃,试样的平均晶粒尺寸先减小后增大,抗拉强度和屈服强度先增大后减小,断后伸长率变化不大;与650℃静置温度处理时相比,710℃静置处理时的Mg-6Al-2Sn铸态镁合金的平均晶粒尺寸减小了55μm(167→112μm),抗拉强度和屈服强度分别增大了35 MPa(173→208MPa)和18 MPa(124→142MPa)。Mg-6Al-2Sn铸态镁合金的静置温度优选为710℃。     

挤压工艺对Mg5Sn1Mn镁合金组织和性能的影响

在不同的挤压温度和挤压速度下制备了Mg5Sn1Mn镁合金,并进行了显微组织和力学性能的测试与分析。结果表明,随挤压温度从340℃提高到430℃或挤压速度从6 mm/s增加到15 mm/s时,Mg5Sn1Mn镁合金的晶粒先细化后粗化,合金的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率均先增大后减小。优选的挤压温度为400℃、挤压速度为12mm/s。在该挤压工艺下Mg5Sn1Mn镁合金晶粒呈等轴晶分布,组织均匀,第二相颗粒状弥散分布在基体中,室温抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为:358、262 MPa、21.8%。     

电器散热片用新型镁合金的挤压温度优化

采用不同的温度进行了电器散热片用Mg-Al-Zn-Cu-In镁合金的挤压,并进行了显微组织、散热性能和力学性能的测试与分析。结果表明:随挤压温度从300℃提高至420℃,电器散热片用Mg-Al-Zn-Cu-In镁合金的平均晶粒尺寸和断后伸长率先减小后增大,热导率(散热性能)和抗拉强度则先增大后减小。当挤压温度为380℃时,Mg-Al-Zn-Cu-In镁合金的平均晶粒尺寸为8.2μm,断后伸长率为8.1%,分别较300℃挤压时减小了27%和14%;热导率为151 W/(m·K),抗拉强度为282 MPa,分别较300℃挤压时增大了44%和25 MPa,此时散热性能和强度最好。电器散热片用Mg-Al-Zn-Cu-In镁合金的挤压温度优选为380℃。     

锻压态AZ80汽车轮毂用镁合金的组织和力学性能研究

为了研究锻压态AZ80汽车轮毂用镁合金的显微组织和力学性能,采用不同的始锻温度和终锻温度进行了合金的锻压试验,并进行了显微组织和室温力学性能的测试与分析。结果表明,当始锻温度为430~510℃、终锻温度为320~400℃时,始锻温度和终锻温度对AZ80汽车轮毂用镁合金的抗拉强度和屈服强度影响较大,对断后伸长率影响较小。合金锻压时的始锻温度和终锻温度分别优选为470和360℃。采用优选的始锻温度和终锻温度时,锻压态AZ80汽车轮毂用镁合金的平均晶粒尺寸达到最小值11.4μm、抗拉强度达到最大值386 MPa、屈服强度达到最大值287 MPa。     

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。     

往复挤压工艺对汽车用5052铝合金性能的影响

研究了往复挤压工艺对汽车用5052铝合金拉伸性能和热疲劳性能的影响。结果表明,随往复挤压从1道次增至7道次,合金的抗拉强度和屈服强度均先增大后减小、断后伸长率则基本不变;随往复挤压温度从420℃增至480℃,合金的抗拉强度和屈服强度均先增大后减小、断后伸长率先增大后基本不变。与1道次往复挤压相比,5道次往复挤压的合金抗拉强度和屈服强度分别增大39%、84%。往复挤压道次优选为5道次、挤压温度优选为470℃。     

Mg-Al-Sn-Ti机械外壳镁合金的挤压温度优化研究

采用不同温度进行了Mg-Al-Sn-Ti机械外壳镁合金的挤压试验,并进行了显微组织及耐蚀性的测试与分析。结果表明,当挤压温度从320℃增加到420℃,合金的平均晶粒尺寸先减小后增大,耐蚀性先提高后下降。合金的挤压温度优选为380℃。与320℃挤压温度相比,380℃挤压时镁合金的平均晶粒尺寸减小24.6%(13.4→10.1μm),腐蚀电位正移79mV(-0.921→-0.842V)。     

挤压温度对Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y新型镁合金组织和性能的影响

研究了不同挤压温度对Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y新型镁合金组织和性能的影响。结果表明,降低挤压温度,Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y合金的平均晶粒尺寸得到显著细化,合金的屈服强度和抗拉强度得到大幅提高,而延伸率变化不大。随着挤压温度的降低,{10ī2}织构强度不断增强,{0002}基面环形织构强度减弱。Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y合金的力学性能不但受到组织平均晶粒大小的影响,还受到织构分布的影响。挤压温度为330℃时可获得细小的组织和优良的力学性能,平均晶粒尺寸达到1.76μm,合金抗拉强度达到323MPa,屈服强度为309MPa,延伸率为21.92%。     

挤压温度对汽车用AZ91镁合金组织与力学性能的影响

利用电子显微镜、扫描电镜、拉伸试验机等研究了不同挤压温度对AZ91镁合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:在320～410℃,AZ91镁合金挤压后发生了不同程度的动态再结晶。与铸态合金相比,不同温度挤压后AZ91镁合金的强度和伸长率均明显提高。370℃挤压的AZ91镁合金晶粒最为细小。390℃挤压的镁合金动态再结晶较为充分。410℃挤压的试样组织晶粒变得粗大且不均匀。370℃挤压的AZ91镁合金综合力学性能最好,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到346、253 MPa和12.6%。