等径角挤压对AZ91D镁合金力学性能的影响

通过等径角挤压试验,并借助Instron拉伸材料试验机、金相显微镜等手段,对等径角挤压工艺对AZ91D镁合金力学性能的影响进行了研究。结果表明：用等径角挤压工艺可大大细化其微观组织,提高其力学性能;组织从原始铸坯的晶粒平均尺寸300μm左右细化到50pm以下,最细的可达到4～10μm;强度σb从100MPa提高到240MPa以上,伸长率δ从1％提高到4％以上。挤压温度对力学性能也有一定影响,当挤压温度为300C时,经过固熔处理的AZ91D镁合金试件的力学性能最好,σb=292．4MPa,δ=12．8％。加工路线也影响挤压后材料的力学性能,其中,路线B使材料的力学性能最好,路线C次之,路线A最低。     

BP神经网络在AZ91D镁合金挤压铸造工艺中的应用

采用BP人工神经网络建立AZ91D镁合金力学性能与挤压铸造工艺参数的关系模型,研究并分析了工艺参数对合金力学性能的影响规律.结果表明:比压对合金力学性能影响最强,浇注温度次之,保压时间最弱.在浇注温度680℃、比压200 MPa、保压时间25 s、模具温度280℃条件下可使合金获得良好综合性能.BP网络模型预测的准确率最高为96％,具有良好的可靠性和推广价值,对挤压铸造AZ91D镁合金生产具有实践指导和理论借鉴意义.     

提高AZ91D镁合金挤压管材力学性能的研究

研究了挤压前后的处理对AZ91D镁合金挤压管材力学性能的影响：坯料预挤压、坯料热处理和挤压后管材热咎理对管材力学性能的影响，考察了几种处理在给定挤压比条件下对镁合金管材的作用。结果表明，不同的处理方式，可不同程度地提高管材的力学性能。     

半固态AZ91D镁合金的压缩变形研究

利用Gleeble 1500热模拟机对半固态AZ91D镁合金的变形规律进行了研究．结果表明：当应变速率相同时,变形温度越高,半固态AZ91D镁合金试样的变形应力就越低;当应变速率和变形温度相同时,半固态球状晶试样的压缩变形应力明显低于枝晶试样的压缩变形应力;变形量对半固态压缩试样的应力一应变关系的影响很小．当应变速率为0．1,10s^-1和变形温度为48m-556℃时,球状晶和枝晶试样的稳定压缩应力分别为3—17．13MPa和6—31．6MPa．当变形温度为508℃和应变速率为0．01—20s^-1时,球状晶和枝晶试样的稳定压缩应力分别为4．78-9．09MPa和7．87-26．21MPa。     

AZ91D镁合金挤压成形管材的组织性能研究

研究了450℃时挤压成形AZ91D镁合金管材组织和性能特点，分析了该温度下的合金挤压变形机制，挤压比（变形程度）对管材组织和性能的影响，并探讨了其挤压变形的强化及其机理，实验表明，挤压变形使得AZ91D的性能较铸态有较大提高，且随着挤压比的增加，管材的塑性降低，强度先增加后降低，在挤压比为7.125时存在峰值，达到了最佳的强化效果。     

阻燃镁合金AZ91D的研究

研究了通过添加铍，可得到直接暴露在大气中熔炼的镁合金AZ91D。通过金相组织观察发现：当铍的含量达到0.015%时，合金的晶粒度最好，而且具有很好的阻燃性能；同时研究了采用不同的变质剂AZ91D合金进行变质处理。实验结果表明：变质处理的AZ91D合金，组织明显细化，尤其是时效处理后，其力学性能得以大幅度提高，拓宽了合金的使用范围。     

焊合室高度对AZ91镁合金管材分流挤压的影响

针对高强度镁合金管材挤压过程中坯料成形问题,设计了四套具有不同焊合室高度的管材挤压模具,对AZ91镁合金管材分流模挤压工艺过程进行了有限元分析和挤压试验。结果表明,变形程度指标等效应变标准方差由高到低顺序为:H=9mm>H=12mm>H=18mm>H=15mm,其中焊合室高度为15mm时变形最均匀;AZ91镁合金经分流模挤压,粗大的树枝晶及网状第二相β-Mg_(17)Al_(12)被击碎重溶,并且发生再结晶,组织和性能得到明显改善。     

AZ91镁合金挤压组织和性能研究

对AZ91镁合金铸锭进行（410±5）。C×10h的固溶处理后，在330。C以挤压比为25：1进行了挤压，研究了其组织和性能。结果表明，挤压AZ91镁合金具有较细的晶粒组织，第二相Mg17，A112被破碎，其分布变得弥散，个别呈流线分布；挤压AZ91镁合金比铸造AZ91镁合金的力学性能有较大提高，其屈服强度为210MPa，抗拉强度为355MPa，伸长率为18％。第二相Mg17，Al12对镁合金的性能具有重要影响。     

快速凝固AZ91D镁合金组织的研究

用光学显微镜和透射电镜观察了普通凝固和快速凝固AZ91D合金的组织，用X射线衍射XRD分析了合金的相组成。结果表明，普通凝固AZ91D合金组织由α-Mg基体和β-Mg1，Al12相组成，晶粒较粗大，而快速凝固AZ91D合金薄带截面组织由靠近辊面的粗大等轴晶区、中部的柱状晶区和自由表面层的细小等轴晶区三部分组成，三层组织均为过饱和α-Mg固溶体，并观察到较高的位错密度。     

往复挤压及正挤压AZ91D镁合金丝材的组织及性能

将AZ91D镁合金铸锭在330℃往复挤压4道次后，在300℃连续正挤压制成Ф5mm的丝材，用OM，SEM分析不同方式挤压前后组织的变化，研究往复挤压及随后正挤压对其组织与性能的影响。研究表明，AZ91D镁合金往复挤压4道次及连续正挤压制备的矽5mm丝材组织均为等轴晶，晶粒尺寸分别为小于10um及1um～3um。经往复挤压及随后的正挤压，AZ91D铸造镁合金的综合力学性能均可得到显著提高，其主要原因是基体组织α-Mg和强化相β-Mg17Al12的细化。往复挤压4道次后，材料真应变高达20．36，正挤压过程中等效应变速率达到0．192s^-1，AZ91D镁合金往复挤压及正挤压晶粒的细化机制主要包括破碎、动态再结晶和动态回复。     

超声处理半固态AZ91D组织分布规律研究

研究镁合金AZ91D在半固态下经超声处理后其微观组织的分布规律,进而研究半固态浆料形成细晶和非枝晶组织的机理。在不同的超声功率下,取一定的超声引入温度和超声持续时间,将镁合金AZ91D熔体试样在半固态状态下进行超声处理,获得了试样不同位置处的半固态微观组织。结果表明,在同一超声功率下,超声处理试样的不同位置所引起的晶粒形态和大小有很大差别,在不同功率下,相同取样位置的微观组织也有很大不同。     

AZ91D镁合金研究新进展

分析了国内外有关AZ91D镁合金铸态组织与合金相、热处理以及合金元素对铸态组织及合金相的影响等方面的最新研究;综述了力学性能的提高与改善的方法和效果;介绍了AZ91D镁合金表面金属涂层处理技术的新进展以及半固态处理技术在AZ91D镁合金上应用的新进展。     

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。     

半固态AZ91D镁合金压铸过程的数值模拟

采用机械搅拌方式研究了半固态AZ91D合金的流变特性,并根据实验数据,拟合出剪切速率为238s-1时,半固态AZ91D合金的固相体积分数和表观粘度之间的关系式。从流体力学的角度,采用数值技术对半固态AZ91D镁合金的压铸过程进行了研究。数值模拟结果表明,半固态浆料温度为550℃、模具温度为300℃、压铸速度为1m/s时,该文所设计的压铸件的压铸过程能很好地进行。同时,该研究工作能为分析压铸成形过程提供有益的信息。     

AZ91D镁合金组织遗传性现象利用的研究

通过向AZ91D铸锭熔化后的熔体中添加一定量的细晶AZ91D压铸件,对利用AZ91D镁合金组织遗传性细化铸件晶粒、提高合金力学性能进行了初步研究.结果表明:通过添加1%和5%的压铸件,重熔后试样的晶粒得到了细化,晶粒尺寸可以达到100μm左右;添加压铸件后,合金的拉伸力学性能有较大提高,添加5%压铸件熔体保温20 min时σb提高了30%,σ0.2提高了47%,δ提高了60%;由于包含细晶特征的原子集团不能在熔体中稳定存在,当原子集团分裂后达到一定特性尺寸时将失去遗传特性,所以组织遗传性对合金的晶粒细化和力学性能的影响是随着熔体保温时间逐渐减弱直至消失的.     

炉料微观组织对AZ91D镁合金重熔行为的影响

通过重熔化学成分相同的AZ91D压铸件和铸锭,研究了炉料组织对镁合金AZ91D金相形貌、晶粒组织及力学性能的影响。结果表明:与铸锭重熔后相比,压铸件重熔后共晶体的离异程度较大,平均晶粒尺寸较小;经过相同保温时间,压铸件重熔后的抗拉强度、屈服强度及断裂延伸率均较高;随保温时间的延长,两种炉料重熔后的力学性能均得到了提高。采用DTA分析了炉料重熔后的凝固过程,凝固过程中过冷度较小是压铸件重熔后晶粒尺寸小于铸锭重熔后晶粒尺寸的热力学原因。     

等径角挤压制备的超细晶AZ91D镁合金块材的腐蚀行为

采用原位腐蚀、全浸泡腐蚀和电化学腐蚀,研究等径角挤压制备的超细晶AZ91D镁合金块材在3.5%(质量分数)氯化钠溶液中的腐蚀行为。结果表明:超细晶AZ91D镁合金中α固溶体晶粒细小(1～2μm);铸态组织中网状β相被破碎、细化成10μm左右的粒子,孤立且均匀分布于α固溶体上;形变细化降低合金在含氯介质中的耐蚀性,表现出更严重的腐蚀形貌、更快的腐蚀速度、极化测试中更大的腐蚀电流密度、电化学阻抗频谱中更小的极化电阻,且合金腐蚀行为由局部腐蚀转变成严重的均匀腐蚀。引起合金块材耐蚀性下降因素有2个:一是形变α固溶体的化学活性较高(源于应变产生的大量高能晶体缺陷,如大角度晶界、高密度位错等);二是细化的β相丧失了阻滞腐蚀介质向α固溶体扩展的屏障作用。     

锑对AZ91D镁合金微观组织的影响

研究了锑对AZ91D镁合金微观组织的影响.在AZ91D镁合金熔炼过程中加入三氧化二锑引入锑元素,用光学显微镜对加锑前后合金显微组织及其变化情况进行研究,发现锑的加入可使AZ91D镁合金的组织发生明显变化,β-Mg17Al12脆性相由连续网状分布逐渐变为离散状.同时利用扫描电镜、能谱仪和透射电镜分析了锑在合金中的存在形式.结果表明,锑在AZ91D镁合金中主要以两种形式存在：固溶在α-Mg、β相中;形成新相Mg3Sb2.锑在镁合金中生成的新相Mg3Sb2既作为异质形核核心细化组织,又会聚集在固液界面前沿抑制晶体的长大,从而对镁合金起到细化晶粒的作用.     

机械搅拌法制备半固态镁合金的组织及性能研究

采用AZ91D镁合金为试验原料,以本课题组自行研制的新型半固态浆料制备与直接流变成形装置为试验设备,研究不同温度、剪切速率下半固态组织的变化规律和不同的成型工艺对其力学性能的影响.研究表明:制备浆料的温度相对越低,剪切速率越大,固相率越高,固相颗粒越细小、均匀、圆整;在3种成型工艺中,半固态挤压铸造的综合力学性能相比来说最好,半固态普通铸造次之,铸态普通铸造最差.     

Y对AZ91D镁合金阻尼性能的影响

通过DMA等手段研究了Y元素对AZ91D镁合金阻尼性能的影响,并通过扫描电镜、X射线衍射、透射电镜等手段研究了不同Y含量下AZ91D合金的显微组织,在此基础上分析了显微组织与阻尼性能的关系.结果显示:Y元素能明显细化AZ91D合金的组织,随着Y含量的增加.β相逐渐变得细小、弥散,且合金中会出现弥散分布的A12Y相,根据G-L位错模型理论,固溶在α-Mg基体中的Y原子对合金中的位错线构成弱钉扎,A12Y等含Y合金相对合金中位错线构成强钉扎,且组织细化后合金中位错线相互缠结,导致AZ91D合金阻尼性能下降明显.