织构与晶粒对挤锻复合成形AZ61镁合金力学性能的影响

采用AZ61镁合金挤压态预成形坯材,通过不同变形程度的模锻成形试验制备AZ61镁合金拉伸试样,运用金相观察、电子背散射衍射(EBSD)取向成像技术,分析了AZ61镁合金在挤锻复合成形过程中晶粒尺寸与织构对其室温力学性能的影响。结果表明,挤压态预成形试样存在强烈的基面织构,晶粒处于硬取向,基面滑移难以启动,AZ61镁合金具有较高的屈服强度。在基面织构强度相似的情况下,晶粒细化可提高试样的屈服强度和伸长率,但不能通过变形的无限增加改善合金的组织与性能。     

挤压铸造制备半固态AZ61镁合金的组织演变及力学性能(英文)

采用挤压铸造后直接二次重熔的方法制备半固态AZ61镁合金。首先通过挤压铸造预成形铸态AZ61镁合金,以获得细小的枝晶;然后在半固态区间进行二次重熔,细小的枝晶演变成球状晶,完全球化的晶粒被液相均匀包裹。研究结果表明:通过挤压铸造预成形的铸态AZ61镁合金与传统铸造预成形的铸态AZ61镁合金相比,在相同的二次重熔条件下,挤压铸造预成形的铸态AZ61镁合金获得更细小的半固态组织。此外,挤压铸造加上二次重熔触变成形的AZ61镁合金,力学性能优于传统铸造后二次重熔触变成形的AZ61镁合金。     

AZ31镁合金挤压板材的显微组织与力学性能研究

为了获得高性能镁合金板材,采用正向热挤压将铸态AZ31镁合金坯料挤压成2 mm厚的板材,研究了其显微组织演变及力学性能等。结果表明:铸态AZ31镁合金坯料挤压成板材后可以获得均匀细小的再结晶晶粒组织,其力学性能(屈服强度、抗拉强度、伸长率)大幅度提升。铸态AZ31镁合金坯料在400、450℃挤压成板材后,平均晶粒尺寸可由390μm分别细化至3.9、5.6μm。挤压后的AZ31镁合金板材展现出典型的(0001)基面织构,大部分晶粒的c轴垂直于板材表面。铸态AZ31镁合金的力学性能较差,而AZ31镁合金挤压板材在三个拉伸方向上均展现出优越的力学性能。随挤压温度的升高,AZ31镁合金挤压板材晶粒长大且显微组织不均匀,综合力学性能也有所下降。     

AZ61镁合金在不同挤压温度下的组织与力学性能

对变形镁合金AZ61铸态试样和不同温度下的挤压成形试样的微观组织结构、室温力学性能以及拉伸断口进行了研究.结果表明,360℃的热挤压温度不能成形试样,在370、385、400℃下进行热挤压可以得到外形完整、表面光洁的试样;随着挤压温度提高,AZ61挤压试样发生再结晶的晶粒数量显著增加,达到400℃时形成均匀细小的等轴晶组织;370、385、400℃下的挤压试样断口均表现为明显的塑性断裂特征,400℃时挤压试样的抗拉强度达到297.43 MPa,屈服强度达到221.42 MPa,伸长率为22.39%,具有较好的力学性能.     

镁合金轮毂的塑性成形技术

利用镁合金在特定温度下具有较好塑性的特点,研究镁合金轮毂的塑性成形工艺。提出一种挤压与胀形的成形工艺,并设计加工出模具。通过试验成形出镁合金轮毂产品。通过检测轮毂不同部位的力学性能,结果表明:塑性变形对镁合金性能有较大的强化作用,最大抗拉强度、拉伸屈服强度及伸长率明显优于铸态试样,可满足汽车轮毂的使用要求。该技术为镁合金轮毂的成形开辟了新方向,促进了镁合金在汽车行业的应用。     

挤压铸造AZ91D镁合金的显微组织与力学性能

研究了挤压铸造AZ91D镁合金在不同热处理状态下的显微组织、力学性能以及厚度对镁合金试样力学性能的影响。结果表明,挤压铸造AZ91D镁合金铸态显微组织主要由基体α-Mg和在晶内及晶界上分布的β-Mg17Al12相组成,经固溶处理后得到单相α-Mg固溶体组织,而且在α-Mg晶粒内部也出现了少量颗粒状析出物,经固溶时效处理后β-Mg17Al12相再一次在α-Mg晶内和晶界析出,且晶粒变得更加细小;挤压铸造AZ91D镁合金的硬度、屈服强度、抗拉强度随着试样厚度的增加而减小,而伸长率随着试样厚度的增加而增加。     

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.     

镁合金轮毂等温挤压与胀形工艺研究

针对镁合金轮毂结构复杂、塑性成形困难的特点,提出用等温挤压及胀形工艺成形AZ80镁合金轮毂,并制定了成形工艺路线,设计加工出模具。主要成形工艺参数为:挤压温度350~400℃、压头平均挤压速度0.2 mm.s-1、胀形温度200~250℃。轮毂轮辋部位最大抗拉强度σb、屈服强度0σ.2及延伸率δ分别达到338.4 MPa、190 MPa和14.1%,机械性能明显优于铸态组织。该工艺成形力小、工序简单、生产效率高,是镁合金轮毂塑性成形的发展方向。     

AZ80合金的挤压成形与性能研究

研究挤压温度和挤压比对AZ80合金组织、力学性能和拉伸断口的影响。结果表明,在相同挤压比条件下,AZ80合金的晶粒尺寸随着挤压温度的升高而增加;370℃和410℃挤压态试样的抗拉强度均高于铸态和均匀化态,且断后伸长率也明显提高。综合晶粒组织、拉伸力学性能和断口形貌表明,AZ80合金最佳挤压成形温度为410℃。在挤压温度相同时,提高挤压比可以提高合金的抗拉强度,但是断后伸长率有所降低。     

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。     

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。     

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%。     

AZ61镁合金挤锻复合成形组织与力学性能

采用铸坯挤压制备具有最终试样二维几何特征的AZ61镁合金预成形坯材,经过一次纵向模压制备了近终成形的拉伸试样,对试样进行了组织和拉伸性能检测。实验结果表明:在挤锻复合成形工艺过程中,材料组织经过变形与再结晶,晶粒尺寸从铸态的121μm细化为挤压态的8~15μm,锻压后进一步细化到2~5μm。经历了挤锻复合成形后,材料的室温抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别达到315.2MPa2、27.4MPa和20.5%,比铸态分别提高了42.4%、76%和71%;拉伸失效断口也从铸态的准解理断裂过渡为模压后以韧性断裂为主的特征。     

挤锻复合成形工艺对AZ81镁合金组织和性能的影响

阐述了一种挤锻复合成形工艺.对AZ81镁合金半连续铸坯固溶处理后挤压,并在400℃下以60%的锻压比锻压,研究了其组织和性能变化.结果表明,挤压态AZ81镁合金具有较细的晶粒组织,第二相Mg17Al12被破碎,以弥散状沿晶界分布,个别呈流线形.其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别较铸态提高了69.9%、63.2%和164.6%;锻压后,晶粒更加细化均匀,脆性相Mg17Al1被再次粉碎,部分融入晶粒内部;其各项力学性能得到较大提高,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到229 MPa、337 MPa和15.5%,较挤压态又分别提高了9.6%、8.7%和22.3%;晶粒细化和第二相Mg17Al12分布对AZ81镁合金的性能有着重要影响;从拉伸断口金相SEM上可以看出,铸态AZ81镁合金经挤压和锻压后,断裂单元变小,断口上的韧性部分增多.     

预变形对锥台剪切变形镁合金组织与性能的影响

利用WDW3100电子万能试验机对铸态AZ31镁合金试样进行预压缩量0%和3%处理,并采用新型的锥台强剪切挤压变形方法将AZ31镁合金铸棒挤压成板材。通过金相显微镜、拉伸性能测试及断口扫描分析研究预压缩变形对锥台剪切变形镁合金的微观组织与力学性能的影响。结果表明:3%预变形处理对铸态镁合金植入大量的孪晶组织,为后续动态再结晶提供充足的形核点,且镁合金在变形过程中受到剧烈强剪切变形,使得挤压成形板发生了充分的动态再结晶,晶粒细化至4.5μm。预压缩3%镁合金经锥台剪切变形后,伸长率高达23.6%,屈服强度和抗拉强度高达280.4 MPa和225.3 MPa。与预压缩0%的挤压镁合金相比,断裂伸长率提高幅度高达91%,屈服强度和抗拉强度略有降低。挤压温度对镁合金组织性能有重要的影响,预压缩3%的镁合金经290℃锥台剪切变形后,获得均匀细小的晶粒组织,具有优良的综合力学性能。     

连铸AZ31镁合金的热挤压变形组织与性能(英文)

文章研究了电磁连铸AZ31镁合金经热挤压变形后的微观组织和力学性能。结果表明,挤压过程中的动态再结晶能够显著细化晶粒,局部细晶区的平均晶粒为2μm。与铸态合金相比,挤压后的AZ31镁合金具有更细小的晶粒和更均匀的微观组织。挤压变形后产生强烈的基面织构;挤压后材料的力学性能显著提高。屈服强度、抗拉强度和断面收缩率随着挤压比的增大而增大。挤压比为25时,屈服强度、抗拉强度和断面收缩率分别为259MPa,357MPa和30.5%,比铸态合金分别提高了86.33%,64.52%和67.40%。随着挤压比的增大,晶粒细化效果更为明显,微观组织更均匀。断口形貌分析表明,挤压变形后材料由韧脆混合型断裂,转变为韧性断裂。     

汽车用AZ91镁合金的复合成形及热处理行为研究

对汽车用AZ91镁合金进行了挤压铸造、等温模锻成形和人工时效处理,研究了不同工艺条件下合金的组织和性能演变规律,并探讨了其作用机理。结果表明,挤压铸造AZ91镁合金主要由初生α-Mg基体、离异共晶β相(Mg17Al12相)和二次析出β相组成;等温模锻处理后的合金中存在难变形区、大变形区和小变形区,随着变形量的增加,在难变形区和小变形区的动态再结晶体积分数有明显增加的趋势,大变形区主要由细小的动态再结晶晶粒组成;等温模锻处理后,不同变形量下合金的力学性能较铸态合金均有所提高,且随着变形量的增大,合金的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和硬度呈现不断增加的趋势;等温模锻和人工时效处理后的AZ91镁合金综合性能明显高于挤压铸态合金。     

镁合金ZK60-RE半固态坯的微观组织演变

采用常规铸造法和等径道角挤压分别制备了镁合金ZK60-RE半固态坯;用金相显微镜研究了2种半固态坯料在等温热处理过程中的微观组织演变。结果表明：与传统铸造方法制备的半固态坯相比,采用等径道角挤压制备的半固态坯的晶粒细小、圆整,适合于半固态成形。在等温热处理过程中,2种坯料晶粒粗化的机制是合并长大和Ostwald长大。铸态坯料晶粒液相来源于非平衡凝固时在晶内产生的共晶组织,以及在随后的合并长大过程中晶粒所包裹的液相。随着保温时间的延长,铸态坯料的晶粒尺寸变化情况是：增大、减小然后又增大;而挤压态坯料的晶粒尺寸呈单一增大趋势。     

AZ80合金初始晶粒对其流变应力影响的研究

在Gleeble-3800热模拟机上分别对铸态和预变形态AZ80合金进行了等温压缩,研究了初始晶粒对其流变应力的影响。结果表明,相同条件下,初始晶粒细小的预变形态AZ80合金,其峰值流变应力比铸态合金可降低20%左右,同时变形后的组织也较细密;随着变形量(真实应变)的增大,晶粒尺寸对流变应力的影响减弱。在此基础上,提出了铸态镁合金预变形省力成形方法,为降低镁合金成形力提供了新的思路。     

半固态等温处理制备AZ61-0.25Y镁合金的组织演变

使用半固态等温处理的挤压态AZ61-0.25Y镁合金试样进行了处理,分析了半固态等温处理时间对其组织演变的影响。结果表明:挤压态AZ61-0.25Y镁合金等温处理后生成的晶粒中有麻点状液相存在,α-Mg基体中生成了大量β-Mg17Al12固溶相,晶界处生成了更多的液相,在晶界以及晶内液相区域都属于Zn与Al元素的富集区。随等温处理时间延长,晶粒尺寸近似地线性增加,这有助于晶粒变得更加圆整。