剧烈塑变形对AZ31镁合金微观组织演化的影响

等截面通道角挤压(Equal channel angular Extrusion, ECAE)是制备无疏松孔洞大块超细晶材料的重要方法之一。论文通过刚塑性有限元法对ECAE进行三维数值仿真,采用单元点映射方法,结合三维模型转换进行了A,Ba,Bc和C多次挤压路线的有限元连续仿真,得出了圆形截面挤压试样等效应变分布及其变形均匀性规律,同时,给出了多次挤压不同挤压路线等截面通道角挤压晶粒细化机理。通过变换挤压路线可以改变挤压试样内部微观组织结构。随着挤压次数的增加,不同挤压路线对应挤压试样均得到有效细化,与其它挤压路线相比,路线Bc和C能够得到大角度晶界的等轴晶粒分布的挤压试样。同时,通过实验得到的各路线挤压试样对应的微观结构演化规律与模拟分析得到的应变分布规律一致。     

剧烈塑性变形对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响(英文)

通过等通道转角挤压技术(ECAP)对镁合金进行剧烈塑性变形,使用有限元法实现对ECAP加工过程及相关工艺参数的数值模拟,分析成形过程中的网格的变化、应力应变分布规律及其加载载荷规律,确定主要工艺参数影响规律。通过分析,得出晶粒细化程度与力学性能的关系,为镁合金的晶粒细化方法提供更合理的理论指导和参考依据。     

塑性变形对AZ31镁合金组织性能的影响研究

由于镁是密排六方结构,只有有限的滑移系,又缺乏有效的强化相,限制了镁合金的工程应用.本文通过不同温度下镁合金的塑性极限变形量来分析镁合金强度和塑性的影响因素.通过实验研究了塑性变形对AZ31合金组织和性能的影响.结果表明,在350℃下镁合金的极限变形量可达到79%,在不同压缩变形下,变形量越大,晶粒越细,分布越均匀.变形量达到70%时,晶粒尺寸基本为2～3 μm.     

AZ31镁合金剧烈塑性变形过程分析与力学性能研究

采用有限元仿真和实验相结合的方法对AZ31镁合金等通道转角挤压过程进行研究,确定了优化后的模具型腔形状和合理的工艺参数,为ECAE研究提供了可靠的理论参考和工艺方案.对挤压试样进行了X射线衍射分析,结果表明,ECAE是一个非均匀的剧烈塑性变形过程,产生剧烈塑性变形的主要形式为位错滑移.随着变形的不断累积,镁合金挤压件中...     

初始取向对AZ31镁合金微观织构演化的影响

将从挤压棒材中截取的长轴与挤压方向分别成0°,45°和90°的AZ31镁合金长方体试样在中、高温度(523-723 K)下沿长轴方向压缩变形,利用OM和SEM/EBSD技术观察和分析了初始取向对其微观织构演化的影响.结果表明,随着变形温度的降低,初始取向对变形行为的影响显著增加,在523 K时,长轴平行挤压方向的0°试...     

塑性变形对AZ31镁合金晶粒细化的影响

利用6300kN液压机通过挤压的方法研究了塑性变形对AZ31镁合金晶粒细化的影响.实验表明:挤压变形可显著地细化镁合金晶粒并提高镁合金的力学性能;随挤压比的增大,晶粒细化程度增加,金属的协调变形能力增加,塑性增加;并且通过适当控制成形温度,平均品粒直径可控制在3～5μm之内.     

Nd对AZ31镁合金微观组织与力学性能的影响

研究了Nd对AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响.结果表明:Nd在AZ31合金中的吸收率达95%,Nd加入AZ31合金中形成了Al2Nd和Mg12Nd金属间化合物,Nd使合金的平均晶粒尺寸减小,力学性能提高.含Nd的AZ31合金铸态抗拉强度、屈服强度和伸长率值分别为245 Mpa、171 Mpa和9%.     

压缩对AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响

对AZ31镁合金在室温下沿轧制板材不同方向进行多向压缩,研究了不同加载路径下AZ31镁合金的力学性能和微观组织演变。结果表明,沿不同方向3道次压缩时,样品表现出不同的力学行为,沿TD(横向)-RD(轧向)-ND(法向)路径压缩时,材料屈服强度随压缩道次增加而增大;沿ND-RD-TD路径压缩时,材料的屈服强度随压缩道次增加先减小后增大。每次压缩后,(0001)基面织构都转到压缩轴附近。TD样品的主要塑性变形机制为孪生,而ND样品的主要塑性变形机制为滑移。多向压缩产生的孪生可以分割细化晶粒,使镁合金强度提高。     

镁合金AZ31常温下的塑性变形行为

通过挤压制取镁合金A231镁合金板坯,常温下进行轧制,研究其塑性变形行为。考察了镁合金AZ31组织和轧制工艺参数对其常温下塑性变形能力的影响。结果表明,晶粒度和道次加工率是影响镁合金AZ31常温塑性变形能力的重要因素。当挤压板坯晶粒度为10μm时,板材轧制变形由脆性转变为塑性。总加工率越大,晶粒越细,塑性越好。合理分配道次加工率可使总加工率增大。     

退火对AZ31镁合金微观组织和力学各向异性的影响

对AZ31镁合金进行轧制并对轧制后的板材进行退火。采用OM、SEM及EBSD观察并分析了轧制及退火态镁合金的微观形貌及取向状态,分析退火对各向异性的影响。结果表明:轧制后镁合金存在着明显的各向异性,经退火后,镁合金不同取向的基面织构强度差异减小,其抗拉强度、屈服强度尤其在延伸率方面的各向异性指数远小于轧制态下的各向异性指数,说明退火可以改善镁合金的各向异性。     

CaO对AZ31变形镁合金微观组织和力学性能的影响

通过向AZ31合金中加入不同含量的CaO,在均匀化处理后进行热挤压,研究CaO添加量对挤压态AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:CaO与AZ31熔体发生反应,并生成Al2Ca相;CaO的添加有效细化AZ31镁合金挤压前后的微观组织;合金的力学性能随CaO含量的升高而逐渐提高,当CaO添加量为1%时,屈服强度和抗拉强度分别达到219 MPa和311 MPa,与AZ31合金相比分别提高了28.6%和17.3%。添加CaO带来的再结晶程度升高和晶粒细化,是强度改善的主要原因。     

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。     

复合形变对AZ31镁合金微观组织及力学性能的影响

对AZ31镁合金板材进行复合形变工艺研究,对比了不同坯料温度、下压量和模具温度对镁合金板材微观组织和力学性能的影响。结果表明,坯料温度为275℃、下压量为29%,模具温度为150℃时,复合形变后镁合金板材拥有理想的微观组织和力学性能。此时镁合金板材平均晶粒尺寸为7.84μm,显微硬度(HV)为91.99,屈服强度为212 MPa,抗拉强度为298 MPa,伸长率为17.2%。     

AZ31镁合金多阶段超塑性变形

开展了多阶段变形的方法对AZ3 1镁合金超塑性性能提升的研究。结果表明 :第一阶段动态再结晶的最佳条件是温度 3 0 0℃、应变速率 1× 10 - 3s- 1 、此条件下变形量为 5 0 %的时候 ,晶粒尺寸约为 10 μm ;在第二阶段 ,实验温度为40 0℃以及应变速率为 10 - 3s- 1 的变形条件下 ,获得最大延伸率 2 82 .1%。     

AZ31-xNd镁合金的微观组织与力学性能

研究了Nd 对AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,Nd的加入使AZ31合金组织中出现了颗粒状和针状的Al2Nd和Mg12Nd化合物,且高熔点的Al2Nd在合金凝固过程中首先析出;随着温度的降低,完全离异共晶化合物 Mg12Nd相析出;Nd含量为0.6%时合金的平均晶粒尺寸由68 μm降至29 μm,合金的铸态抗拉强度、屈服强度和伸长率最高,分别为245 MPa、171 MPa和9%.     

皮尔格轧制AZ31镁合金管材微观组织预测

精准预测镁合金管材在皮尔格轧制变形过程中的晶粒演变,对控制镁合金管材的最终性能具有重要参考意义,本文结合AZ31镁合金管材在皮尔格轧机上的轧制实验,建立基于动态再结晶、静态再结晶、静态回复、晶粒粗化及晶粒拓扑变形的元胞自动机模型,并借助有限元计算得出的每道次轧制结果,与元胞自动机结合起来,得到镁合金管材在轧制过程中的晶粒演变的动态特征,发现晶粒在轧制过程中产生连续再结晶并细化,并最终进行实验验证。     

工艺参数对AZ31镁合金搅拌摩擦加工微观组织的影响

对AZ31镁合金板进行了搅拌摩擦加工,研究了其工艺参数(不同轴肩尺寸和旋转速度)对搅拌区和热机影响区组织的影响.结果表明,轴肩尺寸和旋转速度对加工组织影响较大,采用合适的轴肩尺寸和旋转速度可以有效地细化加工组织,获得较好的力学性能.     

Sr对AZ31B镁合金微观组织和腐蚀性能的影响

研究了Sr对AZ31B镁合金显微组织和腐蚀性能的影响。当AZ31B中加入的Sr含量大于0.3%时,合金组织中β相(Mg_(17)Al_(12))减少,分布更加弥散和均匀,并且在晶界上形成了断续网状分布的Al_4Sr相,合金组织明显细化。当AZ31B中加入的Sr含量达到0.9%时腐蚀速率下降为AZ31B的50%。但Sr含量达到1.2%时,晶界处出现共晶组织呈断续网状分布,合金晶粒再度增大。     

AZ31镁合金型材塑性变形行为与力学性能

研究了不同温度条件AZ31镁合金型材的应力应变状态变化,探讨了在单向拉伸试验条件下,其力学性能、微观组织、断口形貌的变化规律。结果表明:随着温度的升高,屈服强度从室温的203 MPa下降到230℃时的125 MPa,显著减小;170℃时,镁合金屈服强度为152 MPa,抗拉强度为242 MPa,屈强比最小,塑性成形性能最好;170℃时,型材的微观组织中仍存在大量孪晶,主要发生在晶粒内部,而在晶界附近有少量的再结晶。断裂方式从25℃时的脆性解理断裂转变为120~170℃的准解理及韧窝混合断裂,再转变为210~230℃的韧窝韧性断裂。     

挤压剪切与正挤压对AZ31镁合金塑性变形的影响

借鉴正挤压与多道次等通道挤压的特点提出了挤压(Extrusion)-剪切(Shear)复合挤压工艺(简称ES),制造了多副适合工业卧式挤压机的ES变形组合凹模,进行了ES挤压和普通挤压实验。构建了ES挤压和普通挤压的三维有限元热力耦合模型及数值模拟条件,对ES挤压过程的挤压力、累积应变演化进行了计算机模拟仿真。通过对坯料的应力状态进行了计算机模拟分析,发现ES挤压过程局部坯料受到四向压应力,ES挤压与普通正挤压相比可以显著提高镁合金变形过程的累积应变,因此可以更有效的细化晶粒。针对ES挤压和普通挤压棒料的不同位置进行了微观组织观察,发现在挤压温度为370℃、挤压比为12时ES挤压可以有效的细化晶粒,不仅可以细化棒材表层晶粒,心部也得到了细化。