镁合金挤压变形工艺的研究进展

镁合金是目前金属结构材料中最轻的材料,挤压变形是镁合金变形最常用的方法,在提高镁合金综合性能方面具有显著的作用。综述了镁合金挤压变形的传统挤压方法和非传统挤压方法,其中传统挤压方法包括正挤压、反挤压、等通道转角挤压等,非传统挤压方法包括等通道转角膨胀挤压、复合挤压、连续变截面直接挤压等;介绍了挤压变形在制备铝/镁合金复合材料等方面取得的研究进展;分析了不同挤压变形方法在细化镁合金晶粒、提高力学性能等方面的作用和机理。提出采用创新的挤压变形方法,制备出不仅具有优异的力学性能,而且兼备较高的抗腐蚀性能的铝/镁合金复合材料,将是镁合金挤压变形技术未来发展的趋势。     

变形AZ31镁合金的晶粒细化

利用Gleeble-1500D热模拟机，对AZ31镁合金在300～450℃以及应变速率为0．1和1.0s^-1条件下进行了热压缩。发现在热压缩变形过程中发生了动态再结晶，其动态再结晶平均晶粒尺寸(d)的自然对数与ZenerHollomon参数(Z)的自然对数成线性关系。再利用d与Z的关系，通过较低的热挤压温度(300～350℃)，获得了动态再结晶晶粒直径在10～20μm之内的镁合金管材。     

变形镁合金杯形件反挤压成形工艺研究

介绍了一种先进的超塑性反挤压成形新工艺,使用这种工艺将一个工业牌号的变形镁合金AZ31D的圆形坯料成形出一个杯形零件。成形后零件的几何尺寸精度完全满足工程需要无需任何机械加工。这种超塑性成形工艺使这种镁合金材料的微观组织和机械性能得到很大提高。材料的晶粒度由原始坯料的几百微米细化到了5～10微米,材料硬度由原始坯料的43HB提高到了57HB,硬度提高26．7％。文中介绍了试验过程,分析了这种超塑性成形提高材料组织性能的原因。     

变形参数对镁合金组织性能的影响

研究了变形温度和变形程度对铸态AZ31镁合金组织和性能的影响。结果表明，在变形程度一定时，随着变形温度的升高，晶粒有长大的趋势；而在变形温度一定时，随着变形程度的增大，再结晶程度增加(ε=2．87时已全为再结晶组织)，晶粒越细化，分布也越均匀；抗拉强度增量开始是逐渐增大的，但到一定程度时则出现峰值，以后不再增加。     

AZ31镁合金挤压板坯的二次变形行为

采用Gleeble-3500热模拟试验机对AZ31镁合金挤压板坯进行平面应变压缩实验,研究镁合金二次变形条件下的热变形行为。结果表明,AZ31镁合金挤压板坯二次变形中发生明显的动态再结晶,进一步细化了再结晶晶粒,且二次变形削弱了挤压板坯的(0002)基面织构强度。DEFORM 3D有限元模拟结果表明,当应变速率一定时,变形温度是决定再结晶晶粒大小的主要因素,而当变形温度一定时,高应变速率所引起的显著温升不利于应变累积,因而再结晶晶粒细化效果并不明显。     

镁合金新型复合挤压的有限元和实验研究

针对镁合金的棒材的工业化制备和加工,提出了一种新型的镁合金复合挤压方法,将正挤压(Extrusion)和剪切(Shear)结合(简称ES),建立了ES挤压的三维有限元热力耦合模型及条件,模拟了ES挤压的流动网格、累积应变演化,设计并制造了适合于卧式挤压机上的ES挤压模具,进行了ES工艺实验。数值模拟结果表明,ES挤压可以显著提高镁合金变形过程的累积应变;试验结果表明,ES挤压可以得到尺寸很小的动态再结晶晶粒,并改善了组织均匀性;理论分析表明,ES挤压过程镁合金具有多级动态再结晶的特性,可以逐步有效的细化微观组织。ES挤压在模具结构、工艺参数合理的条件下可以大大细化镁合金微观组织,并具有工业生产的实用性。     

高性能变形镁合金研究进展及应用

综述了国内外变形镁合金材料的研究现状和进展,介绍了制备高性能变形镁合金材料的晶粒细化的工艺方法、设计和开发趋势.同时展望了高性能变形镁合金材料的发展趋势和应用开发前景,指出了高性能变形镁合金将成为21世纪重要的商用轻质结构材料.     

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。     

高性能变形镁合金SPD挤压技术的研究进展

近年来变形镁合金得到了广泛的研究和应用,大变形（Serve Plastic Deformation）技术为新型高性能变形镁合金提供合格的挤压料。介绍了镁合金的大塑性变形挤压的最新工艺,如等通道挤压、往复挤压、S形等径侧向挤压、大比率挤压等的基本原理、特点和应用,剖析了三种可能的晶粒细化机制,如再结晶细化、孪生细化和剪切带细化：指出了当前镁合金SPD挤压技术存在的问题及今后的发展方向。     

AZ91镁合金模拟累积叠轧过程中组织演化行为

采用Gleeble-3500热/力动态模拟试验机研究了AZ91镁合金在变形温度为250～400℃、应变速率为10-3～1 s-1条件下的热压缩变形行为。并在此基础上,采用Gleeble-3500模拟累积叠轧焊轧制方法,对其在累积叠轧焊(ARB)过程中的组织演变和晶粒细化的机制进行了研究。结果表明:AZ91镁合金在热压缩变形过程中,适宜的变形工艺为变形温度350～400℃、应变速率10-3～10-2 s-1。AZ91镁合金在变形温度350℃、应变速率0.01 s-1和变形量80%为工艺条件的累积叠轧焊过程中,晶粒在第一次轧制过程中明显细化,其机制发生了动态再结晶,在随后的叠轧过程中,晶粒细化程度有限,但组织均匀程度增加。     

AZ31镁合金变形与强韧化研究

研究了AZ31镁合金组织的演变过程和力学性能,结果表明:通过挤压变形及动态再结晶,可以显著细化合金晶粒,其尺寸可由约100μm减少到5μm;二次变形可以提高镁合金的抗拉强度。可见塑性变形是同时实现镁合金构件成形和强韧化的有效途径。     

AZ31镁合金变形与强韧化研究

研究了AZ31镁合金组织的演变过程和力学性能,结果表明：通过挤压变形及动态再结晶,可以显著细化合金晶粒,其尺寸可由约100μm减少到5 μm;二次变形可以提高镁合金的抗拉强度.可见塑性变形是同时实现镁合金构件成形和强韧化的有效途径.     

镁合金材料的发展与研究

比较系统地介绍了镁合金的发展历史和变形镁合金的发展,分析了镁合金组织的细化方法和发展状况、镁合金所面临的问题及解决措施。     

大塑性变形对镁合金微观组织与性能的影响

综述了在镁合金加工中得到应用的大塑性变形方法,针对性地分析了不同制备工艺对合金晶粒尺寸、织构、性能的影响,提出了今后大塑性变形在镁合金加工中的研究重点是:优化现有加工工艺;发挥细化晶粒的作用;控制合金织构;提高合金的综合性能.     

ZK60及ZK60 (0.9Y)镁合金高温变形行为的热模拟研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机进行压缩试验,研究ZK60和ZK60(0.9Y)镁合金在变形温度为473～723K、应变速率为0.001～1s-1范围内的变形行为,计算了应力指数和变形激活能,并采用Zener-Hollomon参数法构建了合金高温塑性变形的本构关系。结果表明:在试验变形条件范围内,合金的真应力-真应变曲线为动态再结晶型;在573～723K范围内,应力指数随着变形温度的升高而增加,变形激活能随着变形温度和应变速率的改变而变化。对比ZK60合金,ZK60(0.9Y)合金的变形激活能降低了30%,且材料常数n和A值均降低。     

Numerical and physical simulation of new SPD method combining extrusion and equal channel angular pressing for AZ31 magnesium alloy

A new serve plastic deformation(SPD) including initial forward extrusion and subsequent shearing process(ES) was proposed.The influence of the ES forming on the grain refinement of the microstructure was researched.The components of ES forming die were manufactured and installed to Gleeble1500D thermo-mechanical simulator.The microstructure observations were carried out on the as-extruded rods(as-received) and ES formed rods.From the simulation results,ES forming can increase the cumulative strain enormousl...     

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。     

变形镁合金的塑性变形机制与动态再结晶

综述了镁合金的几种塑性变形机制，并介绍了ZK60合金在不同温度下的变形机制。同时综述了镁合金的动态再结晶机制，以及动态再结晶对变形和超塑性变形的作用。     

变形镁合金材料的研究进展

综述了变形镁合金材料的基本特性和优良性能,讨论了镁合金的合金化原理和主要合金元素在变形镁合金中的作用,介绍了快速凝固方法制备的高性能变形镁合金新工艺以及变形镁合金的主要应用领域。变形镁合金将成为21世纪极有发展前途的轻质商用结构材料。     

AZ63镁合金的变形处理与电化学性能

非变形镁合金AZ63经加入Al-Ti-C,合金液过滤,坯锭经固溶处理,以合适的温度和挤压速度可以生产出带钢芯3.4 mm、直径30 mm以下的牺牲阳极棒,且电位和电流效率高于铸造阳极;电位负移了20 mV,电流效率最大达63%。