Sr对AZ81镁合金β-Mg17Al12析出相形态及力学性能的影响

采用OM、XRD、SEM、EDS和电子拉伸试验机研究了Sr对AZ81镁合金β-Mg17Al12析出相形态及力学性能的影响.结果表明,加入0.3％的Sr时,合金中β-Mg17Al12相得到了明显细化,合金中出现颗粒状及杆状Al4Sr新相.随着Sr含量增加,β-Mg17Al12相从连续网状变为不连续网状和块状,且合金常温力学性能在Sr含量为0.6％时达到最高.当Sr含量到0.9％时,β-Mg17Al12相数量进一步减少,Al4Sr相偏聚呈断续网状.AZ81-xSr镁合金经过T6处理后,在α-Mg相晶界及晶内析出了大量层片状或针状、点状β-Mg17Al12相,合金力学性能得到显著提高.随着Sr含量增加,晶界上不连续析出的β-Mg17Al12相层片间距减小,晶内连续析出的β-Mg17A112相减少.     

固溶温度对AZ80镁合金析出相β-Mg17Al12及性能的影响

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及拉伸试验等研究了铸态AZ80镁合金经不同固溶温度保温处理后析出相β-Mg17Al12及性能变化.研究表明,随固溶温度的升高,AZ80镁合金晶界及枝晶间的粗大网状β-Mg17Al12相由于溶解而逐步减少,有呈不连续、细小颗粒状均匀分布在α-Mg基体内的一次析出相β-Mg17Al12出现;由于析出相β-Mg17Al12的数量减少、细小颗粒化,降低了析出相强化的作用,使材料的整体硬度HB明显下降,抗拉强度和伸长率显著提高,屈服强度只有少量下降.     

T6处理对AZ91镁合金析出相β-Mg17Al12及断裂性能的影响

采用光学显微镜、场发射扫描电镜、X射线衍射及拉伸试验等研究了T6处理对铸态AZ91镁合金析出相β-Mg17Al12及断裂性能的影响.结果表明:分布在铸态AZ91镁合金晶界的粗大网状β-Mg17Al12相在T4热处理过程中几乎全部溶解,使合金的屈服强度下降,而抗拉强度和伸长率升高,断口形貌为具有一定塑性变形的解理特征;T6热处理后,合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,使合金的强度明显提高,而伸长率明显降低,其拉伸断裂方式以沿晶断裂为主.     

AZ31B镁合金电磁铸轧实验研究

在自行设计、安装的水平式双辊连续铸轧机上进行了AZ31B镁合金电磁铸轧试验,成功试制出3mm×200mm×Lmm的AZ31B镁合金铸轧板,研究了电磁场对铸轧板组织及力学性能的影响。结果表明,在AZ31B镁合金铸轧过程中施加电磁场能显著细化铸轧板的晶粒组织,晶粒平均尺寸由不加电磁场的28～30μm减小至12μm左右;板坯力学性能也得到有效改善,抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别提高了16.3%、28.7%、50%和17.1%。     

焊后热处理对AZ31B镁合金自动TIG焊焊接接头的影响

利用六轴机器人夹持氩弧焊枪对AZ31B变形镁合金进行了平板对焊,探讨了焊后热处理对焊接接头微观组织、第二相及力学性能的影响规律。结果表明,焊后热处理有效改善了焊接接头的微观组织,大幅提升了焊接接头的力学性能。焊后热处理后,焊接接头微观组织中晶粒尺寸没有太大改变,但沿晶界分布的第二相数量明显减少,焊接接头的抗拉强度和伸长率分别达到了母材的97.8%和84.5%。未经热处理的拉伸样品是在焊缝处断裂,断口呈现出典型脆性断裂特征;而热处理之后的拉伸则是在热影响区断裂,断口呈现出准解理偏韧性的混合断裂特征。     

AZ31B镁合金铸轧板材组织及力学性能研究

运用光学显微镜、扫描电镜及万能拉伸试验机等检测分析手段对AZ31B镁合金铸轧板材组织和力学性能进行了研究。结果表明,该合金由等轴枝晶和变形枝晶组成,共晶体组织主要由β-Mg17Al12和少量β-Mg17(AlZn)12相组成,晶内弥散分布着细小圆状Al8Mn5析出相。AZ31B镁合金铸轧板材在轧向(RD)和横向(TD)的抗拉强度分别达到250MPa和200 MPa,伸长率分别为5.5%和6.0%,断裂类型分别为脆性解理断裂和准解理断裂。     

轧制温度对AZ31B镁合金板材边裂和组织的影响

通过热轧实验测试、金相观测和有限元分析,研究了轧制温度对AZ31B镁合金铸轧板边裂和组织的影响,以及板坯辐射散热过程中的温度分布。结果表明:实际轧制温度控制在350~400℃时,有较为理想的成材率和晶粒组织;沿板宽方向,板坯中部温度明显高于边部,致使轧制过程中板坯中部纵向延伸大于边部,边部不均匀变形和中部给予边部的纵向附加拉应力是边裂产生的直接原因;边部裂纹附近伴有明显的孪晶组织。     

AZ31B 变形镁合金水平式双辊连续铸轧试验研究

为探索变形镁合金薄板的加工新方法,设计了工艺路线和工艺参数,采用混合气体保护措施,用水平式双辊连续铸轧法成功试制出6mm×600mm×（5000～）mm的AZ31B变形镁合金铸轧板。铸轧供坯轧制的薄板力学性能达到或接近于同规格的热（温）轧、挤压产品的水平。试验表明：用水平式双辊连续铸轧法生产变形镁合金的工艺是可行的。     

深冷处理对AZ91镁合金组织与性能的影响

对AZ91镁合金进行了固溶+不同深冷处理时间+时效的复合工艺处理,采用光学显微镜、X射线衍射仪、硬度仪、万能试验机以及摩擦磨损试验机等仪器设备研究了不同深冷处理时间对AZ91镁合金显微组织、力学性能及耐磨性能的影响规律.结果 表明:AZ91镁合金经410℃8h固溶+(-196)℃12 h深冷处理+180℃8h时效复合工...     

AZ31镁合金异步铸轧板的显微组织

研究AZ31镁合金异步铸轧板坯沿厚度方向的显微组织分布。结果表明,板坯组织沿厚度方向具有较明显的不均匀性。在板坯的上表面附近存在较多的流线型变形带组织;在中心处观察不到变形带组织,枝晶臂较粗大;在板坯下表面附近枝晶组织较细密。板坯上表面附近的流线型变形带是由上、下铸轧辊表面线速度差产生的剪切应变而引起的。Al、Zn和Mn在枝晶晶界处发生偏聚,Si均匀分布在α-Mg固溶体内。     

双辊铸轧AZ31镁合金板坯的物相分析

采用双辊铸轧技术制备AZ31镁合金板坯,利用X射线衍射、金相显微镜、扫描电子显微镜以及能谱分析等技术对该板坯的物相进行分析.结果表明: 双辊铸轧AZ31镁合金板坯中的物相主要有а-Mg枝晶、枝品间富溶质а-Mg和不规则的块状Mg17(Al,Zn)12相组成的离异共晶以及弥散分布于晶内的星形细小Al8Mn5相;在双辊铸轧过程中,随着Mg液温度的降低,过饱和的Mn以Al8Mn5相的形式从Mg液中析出,而后细小的Al8Mn5相随着а-Mg初晶的长火进入枝晶胞内部;а-Mg初晶长大的同时,Al、zn等元素在枝晶问未凝固的液相中富集,最终在枝晶问形成依附于初晶的富溶质а-Mg和不规则的块状Mg17(Al,Zn)12相组成的离异共晶.     

Effect of intermetallic compound β-Mg17Al12 on ductility of AZ91D magnesium alloy

The microstructures of the AZ91D die-cast magnesium alloy were investigated by scanning electron microscopy （SEM）, X-ray diffractometry （XRD） and energy dispersion spectroscopy （EDS）. Moreover, the microstructure change of AZ91D samples was observed during the process of heat treatment at 300 ℃ for different time. And the tensile testing was carried out for these samples and the fracture morphology of the tensile test samples was also examined. The results show that the microstructures of AZglD magnesium alloy are mainly composed of a-Mg phase and β-Mg17Al12 phase. The morphology of the fl phase alters from continuous distribution to discontinuous distribution during the process of heat-treatment. Meanwhile, the ductility of the materials reduces from 1.71% to 1.08% after a long time heat-treated at 300℃. Moreover, the quasi-cleavage fractures characters are also found in the fracture morphology. The granulation and discontinuous distribution of β-Mg17Al12 results in the deterioration of the ductility of AZ91D die cast magnesium alloy.     

AZ31镁合金热轧边裂预判模型研究

采用等压法,通过等温热压缩实验获得了AZ31镁合金变形温度和应变速率分别在473~673 K和0.005~5 s-1条件下对临界断裂应变的影响规律,以及Zener-Hollomon表达式,据此针对AZ31建立了临界断裂应变与变形温度和应变速率间的基本模型;在此基础上,基于镁合金轧制边裂的基本机理,引入CockcroftLatham断裂准则,建立了含有材料变形激活能和基本轧制工艺参数的AZ31镁合金轧制边裂预判模型;并通过相同条件下有限元模拟和热轧试验分别得到沿板宽方向损伤值和边部裂纹深度,以此对所建立的边裂预判模型进行验证,结果显示所建立边裂预判模型的预测值和实测值平均误差为11.3%。     

AZ31镁合金铸轧板材的热变形空洞演化行为

通过疲劳试验机/扫描电镜的原位观察、以及扫描电镜/图像分析软件的定量分析,研究AZ31镁合金铸轧板材热变形过程中的空洞演化行为.结果表明:镁合金板材热变形过程中,空洞首先在晶界尤其是在三叉交界处形核,随后不断长大和聚合,导致材料断裂;空洞的长大具有方向选择性,与拉伸轴方向垂直的空洞容易长大.空洞长大机制的理论模型计算与试验结果对照表明:孔径小于2 μm小空洞的圆度系数接近1,其主要长大机制为晶界扩散;孔径大于2 μm大空洞的圆度系数和取向角均比较分散,其主要长大机制是塑性变形.     

焊前固溶处理对铸态AZ91镁合金搅拌摩擦焊接接头组织和性能的影响

对AZ91镁合金进行了直接搅拌摩擦焊接及焊前预固溶搅拌摩擦焊接实验。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子探针(EPMA)和拉伸实验等分析了焊接接头的微观结构和力学性能。结果表明：直接搅拌摩擦焊接后接头搅拌区的微观结构由于晶粒细化和粗大第二相的破碎、溶解及再析出而得到改善,然而大量粗大的β相在焊缝后退侧过渡区连续性聚集,使得该β相与基体之间的界面成为裂纹萌生源。直接搅拌摩擦焊接头的拉伸强度及断后伸长率分为136.68 MPa和2.34%,对铸态AZ91镁合金在400℃固溶12 h后,其焊接接头的拉伸强度及断后伸长率分别为184.81 MPa和6.79%。尽管焊前预固溶搅拌摩擦焊接接头的搅拌区平均晶粒尺寸较直接焊接接头的稍大,但是微观结构较直接焊接更加均匀。说明预固溶处理能够显著改善焊缝区域第二相的分布,使镁合金变形协调性增加,显著提高了焊件的强度和塑性。     

采用Al及Al-12Si中间层的AZ31B镁合金TLP接头的组织和性能

采用Al及Al-12Si为中间层对AZ31B镁合金进行过渡液相扩散焊,用环境扫描电镜及万能试验机测试并分析了接头组织与强度之间的关系。研究结果表明：采用Al作为中间层时,随着保温时间的增加,Al12Mg17金属间化合物含量降低,接头强度升高;采用Al-12Si作为中间层时,含硅相Mg2Si对焊缝的强化提高了接头强度,但保温时间过长时,Mg2Si偏聚于焊缝中心会降低接头性能。     

AZ31B镁合金的铸轧组织及其相关变形机制

利用金相显微镜、透射电子显微镜对AZ31B镁合金铸轧板坯的微观组织进行研究.结果表明:铸轧AZ31B镁合金板坯主要由α-Mg基体、枝晶间Mg17Al12共晶体和弥散分布的细小析出相组成,铸轧对晶粒的细化效果不明显;板坯在铸轧过程中经历一定的塑性变形,且变形多分布于板材表层;塑性变形在合金中产生大量的位错及位错胞的同时,也产生一定数量的孪晶;经孪生改变晶体取向后的晶粒会在适合的条件下发生滑移变形,孪生和滑移的协同作用使孪晶和位错共存、孪晶中位错的产生和孪晶的变形;铸轧时的塑性变形和高温还导致回复和再结晶的发生.     

AZ31镁合金铸轧和常规轧制板的变形组织及形变特征

在变形温度为150～400 ℃、应变速率为0.3～0.000 3 s~(-1)条件下,在Gleeble1500热模拟机上采用等温拉伸试验对AZ31镁合金铸轧和常规轧制板的高温塑性及组织演变进行研究.结果表明:两种AZ31镁合金板的峰值应力和峰值应变均随着变形温度的降低和应变速率的增加而逐渐增大.铸轧板的应变硬化指数和应变速率敏感系数均大于常规轧制板的.在高温低应变速率变形条件下,铸轧板的晶界滑移引起的空洞尺寸、体积分数和密度均大于常规轧制板的.低应变速率下拉伸变形后的动态再结晶晶粒尺寸随温度的升高逐渐增加;不同变形条件下铸轧板的晶粒尺寸均小于常规轧制板的;再结晶晶粒尺寸和Z参数呈幂律关系.