搅拌摩擦加工AZ31细晶镁合金超塑性行为研究

借助搅拌摩擦加工工艺制备了AZ31细晶镁合金,研究对比了原始母材和各种晶粒尺寸细晶镁合金的超塑性行为。结果表明：AZ31板材平均晶粒尺寸由7.67μm细化到0.94μm~3.21μm。在450℃,应变速率5×10-4/s-1时原始母材最大延伸率为630%,搅拌摩擦加工后的材料最大延伸率为405%,说明晶粒尺寸与超塑性性能没有线性关系。超塑性变形机制主要是晶界滑移,孪生对变形也有一定影响。断裂机制是晶间微小空洞的形成、长大和连接。     

搅拌摩擦加工AZ31细晶镁合金超塑性行为

借助搅拌摩擦加工工艺制备了AZ31细晶镁合金,研究对比了原始母材和各种晶粒尺寸细晶镁合金的超塑性行为。结果表明:AZ31板材平均晶粒尺寸由7.67μm细化到0.94~3.21μm。在450℃,应变速率5×10~(-4) s~(-1)时原始母材最大延伸率为630%,搅拌摩擦加工后的材料最大延伸率为405%,说明晶粒尺寸与超塑性性能没有线性关系。超塑性变形机制主要是晶界滑移,孪生对变形也有一定影响。断裂机制是晶间微小空洞的形成、长大和连接。     

搅拌摩擦加工AZ31超细晶镁合金超塑性行为

采用搅拌摩擦加工(Friction Stir Processing,FSP)制备了超细晶AZ31镁合金,研究了温度和应变速率对超细晶AZ31镁合金高温超塑性行为的影响.结果 表明,FSP制备的超细晶镁合金平均晶粒尺寸为0.65 μm.随着变形温度升高和应变速率降低,FSP加工区域的晶粒粗化.当应变速率为0.01 s-1...     

AZ31B镁合金板材超塑性变形与断裂机理研究

研究了工业态热轧AZ31B镁合金板材的超塑性及其变形机制,在应变温度为723K,应变速率为1×10-3s-1的试验条件下,其最大断裂伸长率达到216%,应变速率敏感性指数达0.36。研究结果表明:晶界滑动(GBS)是工业态热轧AZ31B镁合金超塑性的主要变形机制,变形初期有动态再结晶发生,断裂是由晶界处形成的空洞不断长大、连接而引起的。     

加工参数对搅拌摩擦加工AZ31镁合金组织和力学性能的影响

研究了4mm厚AZ31镁合金板材搅拌摩擦加工工艺.在加工速度为100mm/min,转速为500～1500r/min条件下获得了表面平整、无宏观缺陷的加工面.搅拌区的晶粒尺寸相对于母材得到了明显的细化,并且随着转速的增加,搅拌区的晶粒逐渐增大,显微硬度逐渐降低,符合霍尔-佩齐公式.在应变速率为5×10-3s-1的条件下了进行室温拉伸,结果发现,加工后搅拌区细晶组织的抗拉强度相对于母材有所降低,但伸长率得到提高.     

挤压态AZ91D镁合金的微观组织及其超塑性

研究了挤压态镁合金在280～400℃和1×10-4～1×10-1s-1的超塑性流变行为。结果表明,热挤压可以明显减小AZ91D镁合金的晶粒尺寸;在340℃、1×10-4s-1的变形条件下,其最大伸长率达到487%,应变速率敏感指数m可达0.51。挤压态AZ91D镁合金超塑性变形的主要机制为晶界滑移机制。通过光镜和扫描电镜(SEM)观察了AZ91D镁合金超塑性变形前后的微观组织和断口形貌及其拉伸断裂机制。     

Er、Zr微合金化5083铝合金的超塑性

针对5E83合金(Er、Zr微合金化5083合金),采用超塑性拉伸试验、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM),探究了Er、Zr微合金元素、晶粒尺寸、变形温度、应变速率对合金超塑性的影响。通过再结晶退火、空冷和水冷的搅拌摩擦加工(FSP),分别获得了晶粒尺寸为7.4、5.2、3.4μm的完全再结晶组织,作为初始状态进行超塑性拉伸。结果表明,初始晶粒尺寸越细小,超塑性伸长率越高。当晶粒尺寸>5μm时,超塑性变形过程晶粒粗化缓慢,细化初始晶粒可显著提高超塑性;而当晶粒尺寸<5μm时,超塑性变形过程晶粒粗化严重,进一步细化初始晶粒对超塑性的提高有限。不同变形温度、应变速率的超塑性拉伸结果显示在变形温度为450～540℃、应变速率为1.67×10^-4～1.67×10^-1 s^-1,超塑性伸长率随变形温度和应变速率的提高呈现先上升后下降再上升的趋势;变形温度为520℃、应变速率为1.67×10^-3 s^-1条件下,水冷FSP态合金获得最大伸长率330%...     

原位生成Al3Zr/6063Al复合材料的高应变速率超塑性

采用熔体直接反应法,原位制备5%wtAl3Zr/6063Al复合材料。在450℃进行70%变形量锻造预处理,然后进行搅拌摩擦大塑性加工,通过XRD、SEM、EDS、超景深及TEM等分析测试方法研究其高应变速率超塑性。结果表明,通过锻造和搅拌摩擦加工处理后,复合材料的平均晶粒尺寸小于10μm。在350℃~500℃,初始应变速率为1.0×10-3s-1~1.0×10-1s-1范围内,复合材料都表现出超塑性。在500℃,初始应变速率为1.0×10-2s-1,延伸率达到最大值330%,反应敏感指数m值为0.45。分析超塑性变形的主要机制是动态连续再结晶与晶界、位错滑移共同协调完成。     

电沉积纳米镍合金及其复合材料的超塑性

采用脉冲电沉积技术制备纳米镍合金及Ni/Si3N4(w)复合材料,在应变速率为1×10-3～2×10-2 s-1,温度为673～823 K的条件下,研究它们的超塑性拉伸变形行为,确定最佳超塑性条件并获得最大伸长率.结果表明,Ni-Co合金在773 K,应变速率5×10-3 s-1时,最大伸长率为279%;Ni/Si3N4(w)复合材料在713 K,应变速率1×10-2 s-1时,最大伸长率为635%.采用SEM 和TEM对电沉积和超塑变形前后试件的显微结构进行表征.应用晶粒长大行为和协调机制对合金和复合材料的超塑性进行对比研究和讨论.     

粉末冶金法制备超细晶AZ31镁合金及超塑性变形研究

采用粉末冶金法制备超细晶AZ31镁合金材料,并对其微观组织形貌及相成分进行研究；利用单向拉伸试验研究了该材料在不同条件下超塑性变形.结果表明,采用球磨、冷压制坯和热挤压法可获得晶粒尺寸在1微米以下的超细晶组织,该材料在250℃,1×10-3s-1的应变速率条件下获得了最大伸长率,基本达到超塑性状态.     

AZ31B镁合金薄板的单向拉伸行为实验研究

在Gleeble-3500热模拟试验机上对AZ31B镁合金薄板(0.6 mm)拉伸试样在100～350℃的温度范围和1×10-1～1×10-3s-1的应变速率范围内进行了的单向拉伸实验,根据实验结果对AZ31B镁合金薄板的力学性能进行了分析.结果表明:AZ31B镁合金薄板在较低变形温度100～150℃时,应变速率对流动应力的影响不大;相比之下应变速率对AZ31B镁合金的断裂伸长率却有一定的影响,提高应变速率会降低材料的伸长率;在较高变形温度(200℃以上)时,应变速率对流动应力的影响比较明显,表现出显著的应变速率敏感性.     

往复挤压ZK60合金的低温准超塑性(英文)

通过2道次往复挤压制备细晶ZK60合金,在443~523K和初始应变速率为3.310-4~3.310-2s-1的范围内测试合金的低温超塑性。结果表明:往复挤压ZK60合金的平均晶粒尺寸约为5.0m,分布于基体内的破碎二次相颗粒和沉淀颗粒尺寸分别为不大于175nm和50nm。该合金具有低温准超塑性,在523K和3.310-4s-1应变速率下伸长率最大,为270%;在443和473K时,应变速率敏感系数m小于0.2;在523K时m为0.42。当温度不高于473K和523K时,超塑性变形激活能分别不高于63.2kJ/mol和110.6kJ/mol。当低于473K时,主要的超塑性流变机制为晶内滑移;在523K时,主要的超塑性变形机制为晶界滑移,由晶界扩散控制的位错蠕变为主要的兼容机制。     

High strain rate superplasticity of rolled AZ91 magnesium alloy

The high strain rate superplastic deformation properties and characteristics of a rolled AZ91 magnesium alloy at temperatures ranging from 623 to 698 K（0.67Tm-0.76Tm） and high strain rates ranging from 10^-3 to 1 s^-1 were investigated.The rolled AZ91 magnesium alloy possesses excellent superplasticity with the maximum elongation of 455% at 623 K and a strain rate of 10-3 s-1,and its strain rate sensitivity m is high up to 0.64.The dominant deformation mechanism responsible for the high strain rate superplasticity is still grain boundary sliding（GBS）,and the dislocation creep mechanism is considered as the main accommodation mechanism.     

热轧MB8镁合金的超塑性

对热轧MB8(Mg-1.5Mn-0.3Ce)镁合金板材的超塑性进行了研究。高温拉伸实验结果表明,合金在573～723 K及2×10-2～4×10-4s-1应变速率范围内具有良好的超塑性,在673 K及4×10-4s-1条件下得到最大断裂伸长率为441.6%;在723 K时最高应变速率敏感系数m为0.42,此时流变应力仅为6.3 MPa。此外,采用SEM对拉伸试样断口形貌进行了观察,并通过断裂区域显微组织的观察分析了Mg-1.5Mn-0.3Ce镁合金超塑性变形的机制。     

碱热处理对搅拌摩擦加工AZ31镁合金耐腐蚀性能的影响

对AZ31镁合金进行搅拌摩擦加工(Friction stir processing,FSP),并对母材(Basal material, BM)和FSP试样进行碱热处理(Alkali heat treatment,AHT),研究了AHT对搅拌摩擦加工后AZ31镁合金微观组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明,FSP可以显著细化晶粒,平均晶粒尺寸由BM的12.8 μm细化至FSP后的3.1 μm,高角度晶界比例从BM的75.9%降低至FSP后的45.3%,晶界亚结构增多。AHT使材料表面形成致密的MgO和Al₂O₃混合涂层,有效地提高了AZ31镁合金的耐浸泡腐蚀性能。     

半连续铸造AZ31B镁合金的热压缩变形行为

针对半连续铸造的AZ31B镁合金,采用Gleeble-1500热/力模拟机在变形温度为473～723 K、应变速率为0.01～10 s-1、最大变形量为80%条件下进行热/力模拟研究;结合热变形后的显微组织,分析合金力学性能与显微组织之间的关系。结果表明:当变形温度一定时,流变应力和应变速率之间存在对数关系,并可用包含Arrheniues项的Z参数描述半连续铸造的AZ31B镁合金热压缩变形的流变应力行为;实验合金在523 K时开始发生动态回复;随着变形温度的升高和应变速率的降低,动态再结晶开始对AZ31B合金的变形行为产生明显影响,在变形温度623 K以上的各种应变速率下,AZ31B镁合金易变形。     

SuperplaSticity and superplastic instability of AZ31B magnesium alloy sheet

1 Introduction Due to its light mass, high specific strength, good damping characteristics, strong thermo-conductivity and electromagnetic shielding, magnesium alloys have been regarded as “the green material” with the greatest application potential in …     

Characteristics of hot tensile deformation and microstructure evolution of twin-roll cast AZ31B magnesium alloys

High temperature tensile properties and microstructure evolutions of twin-roll-cast AZ31B magnesium alloy were investigated over a strain rate range from 10-3 to 1 s-1.It is suggested that the dominant deformation mechanism in the lower strain rate regimes is dislocation creep controlled by grain boundary diffusion at lower temperature and by lattice diffusion at higher temperatures,respectively.Furthermore,dislocation glide and twinning are dominant deformation mechanisms at higher strain-rate.The processing map,the effective diffusion coefficient and activation energy map of the alloy were established.The relations of microstructure evolutions to the transition temperature of dominant diffusion process,the activation energy platform and the occurrence of the full dynamic recrystallization with the maximum peak efficiency were analyzed.It is revealed that the optimum conditions for thermo-mechanical processing of the alloy are at a temperature range from 553 to 593 K,and a strain rate range from 7×10-3 to 2×10-3 s-1.     

Compressive deformation behavior of AZ31 magnesium alloy under quasi-static and dynamic loading

Compressive properties of AZ31 alloy were investigated at temperatures from room temperature to 543 K and at strain rates from 10-3to 2×10 4s-1.The results show that the compressive behavior and deformation mechanism of AZ31 depend largely on the temperature and strain rate.The flow stress increases with the increase of strain rate at fixed temperature,while decreases with the increase of deformation temperature at fixed strain rate.At low temperature and quasi-static condition,the true stress-true strain curve of AZ31 alloy can be divided into three stages(strain hardening,softening and stabilization) after yielding.However,at high temperature and high strain rate,the AZ31 alloy shows ideal elastic-plastic properties.It is therefore suggested that the change in loading conditions(temperature and strain rate) plays an important role in deformation mechanisms of AZ31 alloy.