世界镁及镁合金板带轧制回眸与展望(2)

介绍了世界镁及其合金板带轧制的发展历史,镁合金板带的常规轧制方法,典型镁合金板带的力学性能。这里详述了镁合金板带的双辊铸轧技术进展情况,概述了镁合金板带的其他生产工艺。     

加热温度对AZ31镁合金薄板组织性能的影响

通过对AZ31镁合金板带在不同加热温度的轧制过程观察,测量了不同轧制温度下板带的力学性能,并对其组织进行了分析。分析结果表明,轧制变形使板带晶粒细化,抗拉强度增加,伸长率降低;随着加热温度的升高,发生部分再结晶行为,AZ31镁合金板带的抗拉强度略有下降,屈服强度下降,伸长率提高,晶粒细化。     

AZ31B镁合金板带轧制微乳液润滑效果试验研究

对轧制油、微乳液和乳化液摩擦学性能进行了测试分析,获得了它们的油膜强度、平均摩擦因数和平均磨斑直径,并计算了极压抗磨减摩系数。在Ф400/170 mm×300 mm四辊轧机上进行AZ31B镁合金板带中温轧制试验,研究了不同润滑条件下AZ31B镁合金板的终轧厚度、轧后表面质量及其影响因素。结果表明,采用微乳液轧制AZ31B镁合金的极压抗磨系数达到了传统轧制润滑剂的水平,微乳液不仅可以减小AZ31B镁合金板带的终轧厚度,而且减少了板带表面粘附磨损,显著改善了轧后板带的表面质量,表现出良好的润滑-冷却效果。     

镁合金板带铸轧-等温轧制关键技术研究

针对镁合金连续铸轧开坯轧制技术存在的瓶颈问题,通过设计新型前箱铅塞控流装置、铸辊温度分区可调装置和本机倾角可调的新型镁合金铸轧机。研究了铸轧镁合金板带轧制高精度自动控制理论,建立了镁合金轧制专用弯辊模型、张力控制模型、轧制力模型、液压AGC控制模型、轧辊与板带温度控制模型,开发了镁合金薄板/带炉卷等温轧制工艺新方法及相应的装备技术。有效克服了镁合金板材微裂纹缺陷、晶粒细化、织构类型转变及基面织构弱化不足的问题。这对提高镁合金板材性能和质量,降低成本,提高生产率,节约能源,减少排放,具有重要的理论意义和实用价值。     

镁合金板材制备技术研究进展

随着镁合金应用范围逐渐扩大,需求量逐渐增长,镁合金板材制备技术愈来愈受到关注。介绍了目前应用的镁合金板材轧制技术,分析讨论了各种轧制技术的特点及优缺点。对我国镁合金板带生产的发展状况进行了阐述,并提出我国镁合金板材发展方向。     

Mg-Y-Ca-Zr合金板带材轧制实验研究

对变形镁合金Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr进行热轧实验,并对轧制板带的显微组织形貌和力学性能进行了分析.结果表明,通过热轧可获得厚度为0.5mm 的 Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr轧制板带,板带晶粒尺寸小于铸态组织的晶粒尺寸.随着轧制道次的增加,板带抗拉强度呈现先增大后减小的变化趋势,伸长率随轧制道次的增加呈现增大的趋势.     

半固态铸轧AZ91D镁合金板带的再加工组织性能

实验研究了半固态铸轧成形技术制备的AZ91D镁合金板带的再加工组织性能及特点。半固态铸轧实验是在自制的试验机上进行的,得到半固态铸轧AZ91D镁合金板带之后,分别进行冷轧、热轧和冲杯实验,加工后取样观察显微组织。实验结果表明,半固态铸轧的AZ91D镁合金板带材具有较好的加工性,最大冷变形可达到28%,热变形可达到47%。观察组织可见,横断面、纵断面固相颗粒在轧制作用下都有所变形,纵断面的变形更为严重,说明组织沿轧制方向塑性变形较大。     

轧制温度对AZ31B镁合金薄带轧制的边裂及显微组织的影响

在不同轧制温度对AZ31B镁合金薄板进行了温轧,对不同厚度板带的边裂和显微组织进行了观察和分析。通过轧制试验研究了轧制温度对AZ31B镁合金薄带的边裂和显微组织的影响。结果表明:镁合金薄板温轧边裂是由剪切变形引起的。随着轧制温度的升高,裂纹的深度和间隔都大幅度减小,孪晶数量减少,晶粒尺寸增大。在220℃轧制能够有效抑制边裂的产生,并得到较为理想的晶粒组织。     

AZ31镁合金板带轧制的边部裂纹特点及其演变

镁合金板带材在轧制过程中容易产生边裂等缺陷。对薄带材轧制,边裂不仅将增加切边、降低成材率,更不利的是边裂在后续轧制道次扩展,容易引起断带,造成连续轧制中断,破坏生产过程的连续性。结合AZ31镁合金薄板的轧制试验,跟踪记录,总结了轧制过程中产生的边裂的形态,分析了其特点;设计了预制裂纹的镁合金板材试件,通过轧制试验研究了不同宽度板材的裂纹、不同形状的裂纹和裂纹圆弧化处理后,在轧制过程中的扩展和演变规律,为抑制和控制边裂的产生与扩展,生产无边裂缺陷的镁合金薄板带材提供依据。     

MnE21镁合金轧制薄带的组织和性能

为了获得稀土镁合金薄带,采用挤压-轧制联合工艺路线,对厚度为1.4 mm的MnE21镁合金挤压板坯进行轧制试验。采用温轧工艺轧制出厚度为0.5 mm、0.4 mm、0.3 mm、0.2 mm的薄带,并对不同厚度的轧制薄带进行了微观组织和力学性能的对比分析。结果表明,不同厚度的薄带的抗拉强度Rm相差并不明显,Rm维持在200 N/mm2左右,但随着板带减薄,各向异性逐渐减小。MnE21镁合金薄带中的稀土相细小且均匀分布,合金的组织得到充分细化。     

镁合金热连轧过程数值模拟

针对镁合金热连轧过程中已发生边裂的问题,采用ANSYS变形热力耦合数值分析法,对 AZ31镁合金板在350℃、0．5 m·s-1轧制速度下的三道次连轧过程进行了有限元模拟,并应用LS-DYNA后处理器对轧制过程中镁板不同部位的温度、应力分别进行了分析,并对模拟结果进行实验验证。研究结果表明：热连轧过程中,首道次镁板温降值较大,而且不同位置的温降幅值不同;此外,轧制过程中镁板边部中心层应力始终大于中部表层应力值。轧制过程中温度的不均匀变化以及边部应力集中使得镁合金在热连轧过程中易于发生边裂。     

AZ31镁合金大压下率轧制条件下组织与性能

热轧态AZ31镁合金板材进行单道次大变形异步轧制,对轧制后的镁合金板材进行显微组织、力学性能分析.研究结果表明,随着压下率的增大,板材的晶粒得到显著细化,压下率为36.4％时,晶粒从10.9μm细化至3.8μm.随着晶粒的细化,抗拉强度逐渐提高,伸长率则呈线性下降,含有较多孪晶时,合金在变形时容易在材料内部形成裂纹源,...     

AZ31镁合金板材的冲压性能

通过对异步轧制后的AZ31镁合金板材在杯突试验机上进行冲压试验,以此来研究AZ31镁合金板材的冲压性能.采用热轧态AZ31镁合金板材在异步轧机上进行不同压下率轧制,采取空冷,然后对单道次异步轧制后的板材进行退火处理.对退火处理后的板材切块、打磨,在杯突试验机上进行冲压试验,测量板材的杯突值,通过拉伸试验测得冲压性能指标...     

镁合金薄板异步轧制的数值模拟与实验研究

采用数值模拟技术和实验研究,分析了不同工艺参数对镁合金薄板单向异步轧制产品性能的影响规律。运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件完成了数值模拟,进行了不同轧制条件下的单向异步轧制实验研究。利用金相显微镜观察了内部组织结构,采用拉伸试验机和显微维氏硬度仪等实验手段,检测了镁合金薄板的屈服、拉伸及硬度等物理性能。     

Effect of casting parameters and deformation on microstructure evolution of twin-roll casting magnesium alloy AZ31

Twin roll casting method is a promising route to directly produce magnesium alloy strip. It is a rapid solidification process with high temperature gradient combined with thermal flow and roiling deformation in the casting region. As-cast strip with proper mierostructure is requested to serve as next rolling feedstock. However the microstructure of as-cast strip is sensitive for casting conditions during the casting process and the as-cast microstructure greatly affects the mechanical properties. In this work, the effect of casting speed, pouring temperature, deformation as well as anneal process on microstructure and mechanical properties were investigated. The results revels that twin-roll casting process can effectively refine the grain size, improve the morphology and distribution states of Mg1TAl12. The homogenization treatment time can be shorted for the fine microstructure and lower the cost dramatically for the next forming process.     

AZ91D镁合金板材电脉冲轧制工艺研究

利用自主研发的电脉冲轧制设备,对AZ91D镁合金板材进行了电脉冲轧制实验,证明了AZ91D镁合金具有一定的可轧性,并获得了合适的工艺参数。对高能电脉冲和轧制力共同作用下AZ91板材变形量、力学性能及微观组织的变化机理进行了分析,并与常规轧制进行了比较。结果表明,由于电塑性效应的影响,与常规轧制相比,道次累计变形量达到了40%,显微组织变化明显,晶粒明显细化,晶粒和晶界明显拉长,抗拉强度等力学性能有显著提高。     

板带轧制技术和装备国产化问题的分析与实现

板带轧制技术方面的实例表明我国技术的先进性,这些技术的应用不仅可以提高现有板带轧机产品质量,而且有助于板带轧制装备的国产化.     

Preparation of AZ31 magnesium alloy strips using vertical twin-roll caster

A newly developed technology for manufacturing magnesium alloy strip,vertical twin-roll strip casting,has been described.This manufacturing process is easy to be facilitated in an economical way to manufacture wrought magnesium alloy strips. As an example,AZ31 magnesium alloy was used to investigate the appropriate manufacturing conditions for vertical twin-roll strip casting by varying the temperatures of the molten materials and rolling speeds.The effects of manufacturing conditions on forming quality were clarified in terms of roll speeds and casting temperature.In addition,microscopic observation and X-ray diffraction of the as-cast strips were performed.It has been determined that AZ31 alloy strip of 1-3 mm in thickness can be produced at a speed of 30 m/min by a vertical twin-roll caster.The microstructure of as-cast strip only containsα-phase(Mg)and no other phase,and the twin-roll casting process can effectively refine the grain size.The fine equiaxed grain of as-cast strips is beneficial to the plastic deformation of the strips,and it is also suitable for direct cold-rolling with a maximum cold-rolling reduction of 40%.     

细化剂对AZ31镁合金板材显微组织的影响

试验研究了以Al-Ti-C、MgCO3作为细化剂对双辊铸轧镁合金薄带微观组织的影响.结果表明,添加了细化剂的薄带其铸轧组织基本为等轴晶,晶粒明显细化,其中加Al-Ti-C作为细化剂的效果要明显优于加MgCO3的.较低轧制温度下轧制获得的薄板的微观组织仍保留了少量的铸轧组织,但随着轧制温度的升高,孪晶组织明显减少,再结晶程度显著提高.添加细化剂的铸轧镁合金组织在轧制后仍有一定的遗传性,但细化程度没有铸轧时的那么显著.