退火工艺对汽车板用镁合金力学性能的影响

以AZ31B镁合金材料为原料制备了汽车板样品,研究了退火工艺对其力学性能的影响。结果表明:经400℃退火,保温4 h后的力学性能最佳,横向屈服强度和纵向屈服强度分别为200 MPa和238 MPa,其横向抗拉强度与纵向抗拉强度分别为328 MPa和368 MPa,对应的其横向伸长率和纵向伸长率分别为18.95%和19.65%。合适的退火温度和退火保温时间可以消除轧制过程中的形变孪晶,进而细化晶粒,提高退火后镁合金板的力学性能。     

连续轧制AZ31镁合金板材退火组织织构和力学性能

通过光学显微镜、背散射电子衍射分析(EBSD)和室温拉伸试验研究了多道次连续轧制AZ31镁合金板材经200~400℃不同温度退火1 h后晶粒尺寸和微观织构的演化及其与力学性能的关系。结果表明:轧制板材经250℃×1 h退火后,静态再结晶几乎完成,晶粒细小均匀,平均晶粒尺寸约5.5μm,综合力学性能良好,抗拉强度和断后伸长率分别达到261 MPa和26.7%;当退火温度不高于350℃时,退火态板材基面织构较轧态低且差别较小。随退火温度升高,晶粒缓慢长大,晶界取向角分布由10°和30°双峰连续分布转变为30°单峰连续分布。此时,抗拉强度主要与晶粒尺寸有关。当退火温度达到400℃时,再结晶晶粒发生异常长大,基面织构急剧增强,晶界取向角呈离散分布,导致抗拉强度增加,而伸长率显著降低。     

电脉冲连续退火对AZ91镁合金带材组织和性能的影响

研究了电脉冲连续退火对冷轧时效态AZ91镁合金带材显微组织和力学性能的影响。结果表明:电脉冲退火在较低的温度下快速完成了α-Mg基体的再结晶,可显著细化晶粒。当退火温度为210℃时,α-Mg基体发生完全再结晶,其平均晶粒尺寸由冷轧态的约30μm减小为约7μm,带材的抗拉强度由冷轧态的410 MPa减小至334 MPa,断后伸长率由冷轧态的3.7%增大至23%。电脉冲退火后带材的拉伸断裂方式由冷轧态的脆性沿晶断裂转变为韧性穿晶断裂。电脉冲在其热效应和非热效应的共同作用下快速完成再结晶过程以及β-Mg17Al12相阻碍α-Mg基体晶粒长大,是电脉冲退火细化晶粒的主要原因。     

AZ31镁合金不同温度挤压后组织性能研究

研究不同模具温度挤压变形对细晶AZ31镁合金力学性能和织构演变的影响.结果表明,挤压变形显著地细化AZ31镁合金的晶粒,大幅度地提高了材料的抗拉强度和屈服强度,而材料的延伸率变化不大.室温挤压时,材料的抗拉强度和屈服强度分别为322和233 MPa,延伸率为21%.随着模具温度的升高,变形后材料组织中的大角度晶界所占的比例逐渐变大,表明挤压过程中的动态再结晶越来越充分.挤压变形后,形成{0002}基面环形织构,织构强度较原始状态显著减弱.通过综合分析材料的力学性能以及织构分布,发现AZ31镁合金的力学性能取决于材料的晶粒大小与织构分布.     

工艺参数对AZ91镁合金挤压组织及性能的影响

通过对均匀化退火后的AZ91镁合金热挤压成形的试验研究,分析了AZ91镁合金热挤压成形时组织及力学性能的变化规律.结果表明:挤压态AZ91镁合金为明显的动态再结晶细化组织,且产生了(0001)面织构,细小的再结晶晶粒以及织构的存在都有利于材料的强度和塑性的改善,其抗拉强度随挤压温度、挤压比和挤压速度的升高而升高.挤压制品具有较好的综合力学性能,抗拉强度σ(h)均在310MPa～340MPa之间,延伸率δ在10％ - 12％之间.     

挤压温度及路径对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金等通道角挤压组织及性能影响

以Mg-13Gd-4Y-2Zn-0. 6Zr镁合金为研究对象进行等通道转角挤压实验,研究了挤压温度以及挤压路径对Mg-Gd-YZn-Zr镁合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,350℃挤压温度下晶粒未发生明显的细化; 400和450℃挤压温度时形变晶粒晶界处发生动态再结晶,晶粒发生细化; 500℃挤压温度时晶界已部分熔化,导致晶界弱化。450℃挤压温度下,铸态和均匀态试样经过1p-ECAP挤压后,在粗大形变晶粒晶界先发生动态再结晶,粗大晶粒和动态再结晶晶粒共存形成双峰组织。均匀态试样1p-ECAP挤压后屈服强度和抗拉强度均提高,屈服强度由145. 0 MPa提高到175. 6 MPa,抗拉强度由254. 3 MPa提高到294. 7 MPa。由于存在双峰组织,细小的动态再结晶晶粒和粗大形变晶粒之间在拉伸过程中变形不协调,容易引起应力集中,导致断裂伸长率降低。A路径4p-ECAP挤压后晶粒细化不均匀,挤压试样不同部位的材料性能存在一定差异; BC路径挤压时由于在下一道次挤压时都转动角度,滑移面出现交叉,晶粒细化比较均匀,挤压试样的屈服强度、抗拉强度和伸长率较高。     

AZ31镁合金板材压痕-压平复合形变实验研究

研制了AZ31镁合金板材压痕-压平复合形变模具,并进行了实验研究。结果表明:AZ31镁合金在复合形变过程中,随着压下率的增加,孪晶的数量也随之增加且产生了再结晶晶粒;随着形变温度的升高,晶粒开始长大,孪晶数量随之降低。孪晶及孪生变形主要在低温塑性变形时发生。随着复合形变系数的增加,孪晶数量和动态再结晶程度都开始增加,导致晶粒细化程度增强。在复合形变系数为3/10时,平均晶粒尺寸达到8.1μm,与传统的平辊轧制技术相比,复合形变后AZ31镁合金材料的力学性能得到明显提高,晶粒尺寸细化了19.8%,屈服强度提高了5.9%,抗拉强度提高了15.1%,伸长率提高了16.2%。     

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。     

异步轧制AZ31镁合金板材在退火处理中的组织性能演变

研究了异步轧制AZ31镁合金板材经200～350 ℃退火30～120 min后的组织性能演化.在试验条件下,AZ31镁合金板材在200 ℃退火时,随保温时间的延长,组织的均匀程度和晶粒尺寸没有明显变化;在300 ℃退火30 min,基本完成再结晶过程,获得均匀细小的等轴晶,保温时间增加到60 min时,部分再结晶晶粒长大;在350 ℃退火30 min和60 min,均在完成再结晶的同时晶粒长大;300 ℃退火30 min后AZ31镁合金板材的综合性能较好,室温抗拉强度为315 MPa,伸长率为33.0%.     

退火温度对微纳结构316L不锈钢组织和性能的影响

采用铝热熔化法制备了纳米晶/微米晶复相316L不锈钢,研究了铸态和600~1 000℃退火态下钢的组织和力学性能特征。结果表明:随退火温度升高,纳米晶和微米晶的平均晶粒尺寸逐渐增大,微米晶的体积分数逐渐提高。1 000℃退火后组织中出现了FeNiCrAl金属间化合物相。600℃退火后抗拉强度最大,约574 MPa,伸长率为6.5%。800℃退火后,拉伸屈服强度和抗拉强度分别降至240 MPa和515 MPa,伸长率升高至18.2%。1 000℃退火后拉伸屈服强度和抗拉强度进一步降低,但塑性提高,伸长率达到41.2%。     

成形过程对ZK60镁合金薄带组织和力学性能的影响

用OM,SEM,TEM和电子万能试验机对不同方法制备的ZK60镁合金薄带的组织和力学性能进行了研究.常规铸造ZK60镁合金轧制后仍为等轴晶组织,晶粒尺寸明显细化,双辊铸轧ZK60镁合金条带温轧变形后,显微组织由树枝晶转变为纤维状变形组织,且有高密度剪切带产生,温轧过程中没有明显的动态再结晶发生.轧制后两种合金均具有良好的力学性能,轧制态铸轧合金的强度明显高于传统铸造合金,伸长率略低于传统铸造合金.退火热处理后两种合金均发生了再结晶,得到等轴晶组织,且铸轧合金的组织比传统铸造合金的组织更加均匀细小.退火热处理使薄带的强度略有下降,而伸长率大幅度提高,退火后双辊铸轧合金和传统铸造合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为:388 MPa,301 MPa,22.9％和311MPa,219 MPa,19.3％.镁合金薄带制备过程的晶粒细化归因于剪切带、位错和挛晶的产生及后续退火过程中再结晶.     

Effect of Forming Process on Microstructure and

用OM, SEM, TEM和电子万能试验机对不同方法制备的ZK60镁合金薄带的组织和力学性能进行了研究。常规铸造ZK60镁合金轧制后仍为等轴晶组织,晶粒尺寸明显细化,双辊铸轧ZK60镁合金条带温轧变形后,显微组织由树枝晶转变为纤维状变形组织,且有高密度剪切带产生,温轧过程中没有明显的动态再结晶发生。轧制后两种合金均具有良好的力学性能,轧制态铸轧合金的强度明显高于传统铸造合金,伸长率略低于传统铸造合金。退火热处理后两种合金均发生了再结晶,得到等轴晶组织,且铸轧合金的组织比传统铸造合金的组织更加均匀细小。退火热处理使薄带的强度略有下降,而伸长率大幅度提高,退火后双辊铸轧合金和传统铸造合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为：388 MPa,301 MPa,22.9%和311 MPa,219 MPa,19.3%。镁合金薄带制备过程的晶粒细化归因于剪切带、位错和挛晶的产生及后续退火过程中再结晶。     

Li元素对热轧及退火态AZ31镁合金板材的组织及力学性能的影响

通过OM、SEM、拉伸实验研究添加不同含量的Li元素对轧制及退火态AZ31镁合金组织和力学性能的影响。结果表明:添加Li元素的合金板材在热轧后均有大量孪晶出现。经过不同温度退火处理后,合金板材的力学性能得到不同程度的改善。LAZ131(Mg-1Li-3Al-1Zn)合金在经过150℃退火30 min,其沿TD方向拉伸时力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为335 MPa、261 MPa、14.6%。而LAZ131合金在经过300℃退火30 min后的力学性能各向异性最小,且合金的组织为均匀细小的等轴晶,总的力学性能较好,抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为259 MPa、174 MPa、23.1%。这是由于Li元素的添加对基面织构的改善以及在300℃退火时的再结晶所导致。     

非对称轧制AZ31镁合金板材组织与性能

采用商用连铸连轧AZ31镁合金板材,通过小辊径非对称轧制工艺,研究在150,200,250℃温度条件下多道次非对称轧制对镁合金板材组织、织构和力学性能的影响。结果表明,不同轧制温度下,镁合金板材的晶粒细化机理不同,150℃时以孪晶细化为主,部分晶粒发生动态再结晶,200和250℃时板材晶粒细化机理为动态再结晶。对比分析了对称轧制和非对称轧制板材织构演化规律,随着轧制温度的升高,非对称轧制板材基面织构依次增强,但明显低于对称轧制板材。     

退火对冷轧Al0.2CoCrFe2Ni高熵合金组织和力学性能的影响

研究了不同温度退火对80%冷轧Al_0.2CoCrFe₂Ni高熵合金显微组织和力学性能的影响。使用X射线衍射仪(XRD) 、电子背散射衍射仪(EBSD)、微控电子万能试验机分别对合金进行了晶体结构、织构类型和力学性能的表征。结果表明,合金在铸态、轧制态以及退火态都表现为稳定FCC晶体结构。合金铸态下呈现典型的树枝晶组织,经80% 轧制后出现了明显的轧制变形带,在随后的退火过程中发生再结晶,其再结晶晶粒体积分数及其晶粒尺寸随着退火温度的升高而增加。合金经过80%轧制后主要表现为(111)<112>织构,其织构强度随着退火温度的升高而降低。80%轧制使Al_0.2CoCrFe₂Ni合金获得较大的抗拉强度(1005 MPa)和较低的塑性(10%), 随着退火温度的提高,合金的强度降低塑性增强,并在700 ℃退火时合金获得最佳的综合力学性能,该过程主要取决于合金中的位错密度、再结晶体积分数和晶粒尺寸及其再结晶织构的演变。     

Si对热挤压Cu-15Ni-8Sn合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和力学性能测试等方法研究了Si含量对热挤压态Cu-15Ni-8Sn合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:Si可细化铸态合金的枝晶间距,含Si相经过长时间的均匀化退火后仍能稳定存在于合金内;Si元素能明显抑制热挤压态合金再结晶晶粒的长大和二次再结晶过程。Si含量为0.3%时,可得到分布均匀、晶粒细小的再结晶组织,晶粒尺寸5~8μm,合金抗拉强度795 MPa,屈服强度589 MPa,伸长率31.2%,分别比不含Si的合金提高9.3%、13.1%和20.3%。     

AZ31镁合金挤压棒退火组织和织构的演变

试验研究了退火温度对AZ31镁合金挤压棒组织和织构的影响.结果表明:铸态镁合金挤压后,初始强点织构向(80°,90°,0°)面聚集,主要织构组分强度提高.对热挤压后的AZ31镁合金进行退火,可以细化晶粒,使组织均匀,300℃退火时平均晶粒尺寸5μm为最小;随着退火温度的升高,形变织构(80°,90°,0°)逐渐减弱,再结晶织构(0°,90°,0°)和(90°,55°,0°)逐渐增强,300℃退火之后二者均被弱化,400℃退火之后取向分布漫散度增大.     

Al-Cu-Mg合金在快速冷冲及再结晶退火过程中的显微组织演变（英文）

采用透射电镜技术(TEM)系统研究喷射成形快速凝固细晶Al-Cu-Mg合金在快速冷冲及再结晶退火工艺过程中的显微组织演变。结果表明:细晶Al-Cu-Mg合金在快速冷冲及再结晶退火过程中的析出相主要为S相,还有少量较粗的Al_6Mn相;随着变形道次的增加,析出相的密度不断增大、尺寸显著减小,形变带和过渡带逐渐消失,晶粒组织不断细化并趋于均匀。快速冷冲引入的缺陷有助于Al-Cu-Mg合金脱溶和再结晶形核,促进S相和再结晶的形核与长大。较粗晶粒中的形变带及过渡带在形变和再结晶过程中转变为形变诱生晶界,从而细化晶粒、获得均匀纳米晶组织和促进S相弥散分布。     

AZ31镁合金再结晶退火的准原位EBSD研究

对AZ31镁合金热挤压板进行室温轧制(形变量为8%)后,利用背散射衍射技术原位(in-situ EBSD)观测了轧制试样中不同类型的孪晶组织在再结晶退火过程中的取向演变。结果表明:退火过程中拉伸孪晶区域形成尺寸相对粗大的再结晶新晶粒,再结晶晶粒取向与拉伸孪晶的取向较为接近;压缩孪晶/双孪晶区域形成了细小的再结晶晶粒,再结晶晶粒偏离基面取向。孪晶再结晶显著影响镁合金在退火过程中的织构演变,轧制样品中,拉伸孪晶再结晶使得基面织构强度增强,压缩孪晶再结晶则可以在一定程度上弱化镁合金的基面织构。     

复合挤压对Mg-4Sn-2Al-1Zn合金组织及力学性能的影响

针对镁合金室温强度低、塑性差的问题,采用复合挤压工艺在250℃对Mg-4Sn-2Al-1Zn合金进行了挤压,研究了复合挤压对合金的组织演变、织构及力学性能的影响。结果表明,复合挤压能将Mg-4Sn-2Al-1Zn合金的晶粒尺寸由45.2μm细化至3.1μm,组织均匀。挤压后的合金硬度提升,均匀性改善,屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别为204 MPa、287 MPa和21.0%,较匀质态分别提高了140.0%、91.3%和156.1%。动态再结晶是晶粒细化的主要机制,晶粒细化以及挤压后基面织构增强、织构向挤压方向均匀扩展使合金强度、塑性提高,挤压过程中Mg2Sn相破碎进一步提高了合金的力学性能。上述研究表明复合挤压是一种能有效提高镁合金综合性能的工艺。