半固态AZ31流变铸轧温度场数值模拟

利用有限元方法对AZ31镁合金在半固态双辊铸轧成形工艺中的温度场进行了数值模拟。分析了铸轧工艺参数(轧辊表面对流换热系数、浇铸温度、浇铸速度)对镁合金板带质量的影响。结果表明,在浇铸温度降低到897K时,在10000W.m-2 K-1换热系数下镁合金熔体完全凝固点的位置前移,影响镁合金板带的质量;而将铸轧时间延长到0.465s可以加强熔体和铸辊换热,使得出口区域中心温度达到凝固点。     

AZ31B镁合金的铸轧组织及其相关变形机制

利用金相显微镜、透射电子显微镜对AZ31B镁合金铸轧板坯的微观组织进行研究.结果表明:铸轧AZ31B镁合金板坯主要由α-Mg基体、枝晶间Mg17Al12共晶体和弥散分布的细小析出相组成,铸轧对晶粒的细化效果不明显;板坯在铸轧过程中经历一定的塑性变形,且变形多分布于板材表层;塑性变形在合金中产生大量的位错及位错胞的同时,也产生一定数量的孪晶;经孪生改变晶体取向后的晶粒会在适合的条件下发生滑移变形,孪生和滑移的协同作用使孪晶和位错共存、孪晶中位错的产生和孪晶的变形;铸轧时的塑性变形和高温还导致回复和再结晶的发生.     

AZ31B 变形镁合金水平式双辊连续铸轧试验研究

为探索变形镁合金薄板的加工新方法,设计了工艺路线和工艺参数,采用混合气体保护措施,用水平式双辊连续铸轧法成功试制出6mm×600mm×（5000～）mm的AZ31B变形镁合金铸轧板。铸轧供坯轧制的薄板力学性能达到或接近于同规格的热（温）轧、挤压产品的水平。试验表明：用水平式双辊连续铸轧法生产变形镁合金的工艺是可行的。     

双辊铸轧AZ31镁合金板坯的物相分析

采用双辊铸轧技术制备AZ31镁合金板坯,利用X射线衍射、金相显微镜、扫描电子显微镜以及能谱分析等技术对该板坯的物相进行分析.结果表明: 双辊铸轧AZ31镁合金板坯中的物相主要有а-Mg枝晶、枝品间富溶质а-Mg和不规则的块状Mg17(Al,Zn)12相组成的离异共晶以及弥散分布于晶内的星形细小Al8Mn5相;在双辊铸轧过程中,随着Mg液温度的降低,过饱和的Mn以Al8Mn5相的形式从Mg液中析出,而后细小的Al8Mn5相随着а-Mg初晶的长火进入枝晶胞内部;а-Mg初晶长大的同时,Al、zn等元素在枝晶问未凝固的液相中富集,最终在枝晶问形成依附于初晶的富溶质а-Mg和不规则的块状Mg17(Al,Zn)12相组成的离异共晶.     

双辊铸轧薄带钢温度场的有限元数值模拟

建立了双辊铸轧薄带钢过程有限元数学模型 ,开发了二维温度场的模拟软件TRC HEAT。利用该软件对熔池内的温度场进行了模拟 ,得到了不同工艺条件下温度场曲线 ;得到了实现稳定轧制时各工艺参数之间的关系 ,为铸轧过程的分析和控制提供了理论依据     

立式双辊铸轧AZ31镁合金薄带试验研究

利用近终形双辊铸轧薄带新工艺快速凝固、动态直接成形的特点,直接制备出宽254 mm、厚1～3 mm的镁合金薄带坯.解决了镁合金坯料成形难问题,极大地简化了生产工艺流程.同时细化晶粒,提高镁合金薄带坯的加工成形性能.     

AZ31镁合金薄带立式双辊铸轧试验研究

利用近终形双辊铸轧薄带新工艺快速凝固、动态直接成形的特点,直接制备镁合金薄带坯。研究了镁合金立式铸轧成形工艺及退火工艺,分析了不同工艺下的微观组织。结果表明:采用铸轧工艺很好的解决了坯料成形问题,同时细化晶粒,提高镁合金薄带坯的加工成形性能。经400℃,60 min退火,可以获得平均直径9～10μm分布均匀的等轴细晶组织。     

AZ31B铸轧镁合金板材的预变形温热拉深

针对AZ31B铸轧镁合金板材温热拉深性能差的问题,提出预变形温热拉深工艺。对AZ31B铸轧镁合金板材在20～220℃进行预变形温热拉深实验研究。结果表明:预变形使铸轧镁合金板材的拉深性能明显改善,使AZ31B铸轧镁合金板材具有最佳拉深性能的冲头温度范围(20～95℃);凹模温度选择在160～220℃范围内,铸轧镁合金板材具有良好的拉深性能,极限拉深比可达到2.26;随着拉深成形温度的升高,工件中动态再结晶晶粒数量逐渐增加,220℃拉深成形时工件中再结晶晶粒分布趋于均匀。     

AZ31镁合金薄带直接铸轧新工艺

本文研究了AZ31镁合金薄带铸轧工艺过程。对铸轧状态AZ31镁合金显微组织进行分析。结果表明，利用薄带直接铸轧新工艺可消除偏析，极大的细化晶粒。并研究了组织形成机理。将镁合金薄带在240～300％进行热轧，最大压下率达到了50％。     

AZ31镁合金异步铸轧板的显微组织

研究AZ31镁合金异步铸轧板坯沿厚度方向的显微组织分布。结果表明,板坯组织沿厚度方向具有较明显的不均匀性。在板坯的上表面附近存在较多的流线型变形带组织;在中心处观察不到变形带组织,枝晶臂较粗大;在板坯下表面附近枝晶组织较细密。板坯上表面附近的流线型变形带是由上、下铸轧辊表面线速度差产生的剪切应变而引起的。Al、Zn和Mn在枝晶晶界处发生偏聚,Si均匀分布在α-Mg固溶体内。     

AZ31B镁合金电磁铸轧实验研究

在自行设计、安装的水平式双辊连续铸轧机上进行了AZ31B镁合金电磁铸轧试验,成功试制出3mm×200mm×Lmm的AZ31B镁合金铸轧板,研究了电磁场对铸轧板组织及力学性能的影响。结果表明,在AZ31B镁合金铸轧过程中施加电磁场能显著细化铸轧板的晶粒组织,晶粒平均尺寸由不加电磁场的28～30μm减小至12μm左右;板坯力学性能也得到有效改善,抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别提高了16.3%、28.7%、50%和17.1%。     

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.     

AZ31B镁合金铸轧板材组织及力学性能研究

运用光学显微镜、扫描电镜及万能拉伸试验机等检测分析手段对AZ31B镁合金铸轧板材组织和力学性能进行了研究。结果表明,该合金由等轴枝晶和变形枝晶组成,共晶体组织主要由β-Mg17Al12和少量β-Mg17(AlZn)12相组成,晶内弥散分布着细小圆状Al8Mn5析出相。AZ31B镁合金铸轧板材在轧向(RD)和横向(TD)的抗拉强度分别达到250MPa和200 MPa,伸长率分别为5.5%和6.0%,断裂类型分别为脆性解理断裂和准解理断裂。     

双辊铸轧过程铝带坯/辊套温度场数值模拟

利用铝双辊铸轧过程传热数学模型,对铝带坯/辊套温度场进行数值模拟,分析了辊套材料、浇注温度等工艺因素对双辊铸轧过程铝带坯/辊套温度场的影响.     

双辊铸轧过程铝带坯／辊套温度场数值模拟

利用铝双辊铸轧过程传热数学模型,对铝带坯／辊套温度场进行数值模拟,分析了辊套材料、浇注温度等工艺因素对双辊铸轧过程铝带坯／辊套温度场的影响。     

AZ31镁合金铸轧板材的热变形空洞演化行为

通过疲劳试验机/扫描电镜的原位观察、以及扫描电镜/图像分析软件的定量分析,研究AZ31镁合金铸轧板材热变形过程中的空洞演化行为.结果表明:镁合金板材热变形过程中,空洞首先在晶界尤其是在三叉交界处形核,随后不断长大和聚合,导致材料断裂;空洞的长大具有方向选择性,与拉伸轴方向垂直的空洞容易长大.空洞长大机制的理论模型计算与试验结果对照表明:孔径小于2 μm小空洞的圆度系数接近1,其主要长大机制为晶界扩散;孔径大于2 μm大空洞的圆度系数和取向角均比较分散,其主要长大机制是塑性变形.     

AZ31镁合金铸轧和常规轧制板拉伸变形的组织演变

采用Gleebe-1500D热模拟试验机对AZ31镁合金铸轧板和常规轧制板进行了等温拉仲试验,变形温度为150～400℃,应变速率为3X10-6～3×10-1 s-1.研究了AZ31镁合金铸轧板和常规轧制板在不同变形条件下的组织演变.结果表明,两种板低温变形后的组织主要包括被拉长和破碎的晶粒以及孪晶.随着变形温度的升高,AZ31镁合金开始发生动态再结晶.铸轧板高温低应变速率变形条件下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.再结晶晶粒尺寸和参数Z呈幂律关系.     

AZ451镁合金薄带的组织和力学性能研究

利用OM,SEM,TEM,数字显微硬度计和电子万能试验机,对常规轧制与铸轧法制备的AZ451镁合金薄带的显微组织和力学性能进行了分析.常规铸锭轧制后仍为等轴晶组织,晶粒尺寸明显细化.铸轧条带在350 ℃多道次轧制后显微组织由树枝晶转变为纤维状变形组织, 350 ℃/10 min热处理后合金发生再结晶,得到等轴晶组织.轧制后两种合金均具有良好的力学性能,双辊铸轧合金的强度和延伸率均明显高于传统铸造合金的强度和延伸率,两种合金1 mm厚薄带经350 ℃/10 min均匀化退火后的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为334.4 MPa,229.3 MPa,23.8%和270.8 MPa,174.4 MPa,10.8%.两种合金的断口形貌均呈现河流花样,撕裂棱和韧窝共存,是明显的韧性断裂,铸轧合金的韧窝更明显,尺寸更小一些,这与铸轧合金的组织更细小有关.     

AZ31镁合金铸轧和常规CLN板拉伸变形的组织演变

采用Gleebe-1500D热模拟试验机对AZ31镁合金铸轧板和常规轧制板进行了等温拉伸试验,变形温度为150～400℃,应变速率为3×10^-4～3×10^-1s^-1。研究了AZ31镁合金铸轧板和常规轧制板在不同变形条件下的组织演变。结果表明,两种板低温变形后的组织主要包括被拉长和破碎的晶粒以及孪晶。随着变形温度的升高,AZ31镁合金开始发生动态再结晶。铸轧板高温低应变速率变形条件下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。再结晶晶粒尺寸和参数Z呈幂律关系。