坯料细化处理对AZ31镁合金挤压组织的影响

对超声细化和未细化的AZ31镁合金棒料进行均匀化退火后热挤压,并对热挤压后的组织和硬度进行了对比分析。结果表明,与未经过晶粒细化处理棒料的热挤压组织相比,预先经过晶粒细化处理的AZ31镁合金棒热挤压组织更加均匀。当挤压比λ为16、挤压料温度为380℃、挤压速度为0.9 m/min时,组织发生回复再结晶。与未经晶粒细化处理棒料的挤压组织相比,经过晶粒细化处理的挤压组织更加细小;挤压速度增加到10 m/min时,经过晶粒细化处理后的AZ31镁合金挤压变形后棒料边缘容易发生二次再结晶现象,形成一条宽约75μm的粗晶组织,边缘附近区域组织中有孪晶形成。同时,经过晶粒细化处理后的AZ31镁合金挤压棒的硬度较高。     

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。     

热挤压工艺对AZ31镁合金组织性能的影响

为满足更多的结构件的应用需求，采用热挤压T艺对AZ31镁合金进行变形，研究了挤压比和挤压温度对AZ31合金显微组织和力学性能的影响．结果表明：挤压可以显著细化AZ31合金显微组织．且挤压比越大，晶粒尺寸越细小．力学性能得到较大提高；挤压温度也影响AZ31镁合金组织性能，在实验中发现，在350℃时AZ31镁合金组织均匀，力学性能较为良好。     

热挤压工艺对AZ31镁合金组织与力学性能的影响

在不同挤压条件下对AZ31镁合金进行了热挤压试验,并对挤压前后材料组织与力学性能的变化进行了分析.研究结果表明,AZ31镁合金热挤压时发生了动态再结晶,材料组织比铸态时细化,力学性能大幅度提高;AZ31镁合金挤压后的组织及力学性能受挤压温度及冷却方式影响,在本试验范围内,AZ31镁合金在623 K挤压后空冷得到的组织均匀细小,力学性能良好.     

退火工艺对AZ31镁合金组织及耐磨性能的影响

通过对AZ31镁合金采用不同的退火工艺,利用金相显微镜观察、摩擦磨损试验,研究了不同退火工艺对AZ31镁合金显微组织和耐磨性的影响。结果表明,最佳的退火工艺为280 ℃×80 min。此条件下会形成再结晶组织,使晶粒细化,从而改善耐磨性,材料的耐磨性与前工艺相比,有明显提高。     

AZ31镁合金的热挤压组织与力学性能分析

对常用变形镁合金AZ31进行了热挤压试验,制备出了四种规格的挤压材;观察了挤压前后镁合金的组织变化,并对挤压板材、棒材的力学性能进行了测试。研究结果表明:经过热挤压后,镁合金的晶粒得以细化,同时力学性能得到较大的提高,屈服强度达到200 N/mm2-270 N/mm2,抗拉强度达到300 N/mm2,伸长率在18%左右。     

超声振动功率对AZ31B镁合金铸锭凝固组织的影响

采用熔体超声处理及底部水冷工艺,在不同功率参数条件下制备了AZ31B镁合金铸锭,用定量金相系统测定和比较凝固组织中初生α-Mg相的晶粒尺寸.结果表明,随着超声功率的增加,声空化的形核作用增强,晶核数量增多.同时,声流速度加快,对结晶潜热和二次枝晶臂根部溶质的扩散、破碎枝晶的分散作用更强,α-Mg相形态由枝晶状向蔷薇状和球状转变.超声功率为600 W时,对α-Mg初生相的细化效果最佳,晶粒平均尺寸细化到93 μm.当功率升高到800 W时,由于热效应超过了对流散热作用,晶粒又变得粗化.     

热挤压形变对AZ31B镁合金TIG焊缝组织及断口形貌的影响

以AZ31B镁合金板用同质成分焊丝填充进行TIG对接焊,采用专门设计制作的陶瓷电加热装置在高温拉伸试验机上对接头进行热挤压形变初步试验.结果表明,焊接接头经350℃热挤压形变,可使原焊缝铸态枝晶组织转变为细球状组织,枝晶偏析得到明显改善;同时还可促使原组织中沿α-Mg基体晶界网状分布的β-Mg17Al12相转化成晶内呈弥散分布的二次析出相;通过细化焊缝晶粒、消除脆性β-Mg17Al12相对晶界的弱化作用,在晶内产生弥散强化效应,可使接头的抗拉强度达到母材金属的90%左右,塑性也在一定程度上得到改善.     

铈对镁合金AZ31晶粒大小及铸态力学性能的影响

试验采用普通的熔炼铸造方法，就稀土Ce对镁合金AZ31晶粒大小及其铸态力学性能的影响进行了研究。Ce含量＜1％时随着Ce含量的增加AZ31晶粒越来越细，超过1％时晶粒又变粗。对获得的细晶材料进行了铸态下力学性能的测试并与未加细化剂的材料进行比较，发现抗拉强度和塑性都明显提高。断口扫描分析证明拉伸时断裂为明显的沿晶断裂，压缩时为穿晶断裂。     

Sr,Y对AZ31镁合金显微组织与力学性能的影响

用金属型铸造法制备了不同Sr、Y含量的AZ31镁合金试样,借助光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、XRD、力学性能测试等方法研究了Sr、Y对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,微量Sr的添加可细化AZ31镁合金的显微组织,并且在晶界处有杆状的Al4Sr形成;微量的Sr、Y复合添加可使AZ31镁合金显微组织更加细化,晶内有颗粒状的Al2Y析出,同时β-Mg17Al12相消失;合金的常温和高温力学性能随Sr、Y的添加有明显提高。     

镁合金AZ31D的热变形力学行为与微观组织演化规律的试验研究

对具有粗大柱状晶的镁合金AZ31D材料进行了圆柱体热压缩试验研究.通过试验获得了该种材料在不同温度、不同应变速率条件下的真应力-应变曲线以及动态再结晶和晶粒细化的规律.应用峰值应力的试验结果计算出了该材料热变形过程的激活能及试验条件下的Z参数,得到了镁合金AZ31D的热变形过程以及动态再结晶过程的主要特征变量作为Z参数的函数表达式.试验发现,当Z≥(2.61E 6)s-1时,热压缩试验过程中会出现与试样端面成45°角的剪切断裂.     

AZ31镁合金热压缩变形行为分析

在平面应变条件下研究了不同温度、不同变形速率以及不同变形程度对AZ31镁合金流变应力和组织的影响。结果表明：高温时，由于柱面滑移以及锥面滑移系也被启动，而且发生动态再结晶，导致流变应力显著减小；变形速率增加产生的加工硬化使得流变应力也增加；变形温度和变形速率对镁合金变形过程中孪晶的生成有显著的影响，低温或者是大变形速率下容易生成孪晶。     

AZ31镁合金挤压过程的数值模拟

采用DEFORM-2D对AZ31镁合金的挤压变形过程进行了数值模拟。通过设计实验验证了所选材料应力-应变、摩擦系数和换热系数等参数的可靠性。在此基础之上,对一系列不同挤压过程进行了模拟计算分析,得到了坯料温度场分布、应力场分布及挤压载荷等一系列数据,并采用Matlab软件对不同工艺参数与形变载荷之间的关系进行了四维描述。     

微钙合金化和电磁场对AZ31镁合金复合作用的研究

对变形AZ31镁合金在连铸过程中有、无施加电磁场和微钙合金化进行试验研究,并对铸锭的表观质量、微观组织和力学性能进行对比分析.结果表明:微钙合金化和电磁场复合作用能连续铸造出表面光滑、无氧化夹杂和偏析瘤的高质量铸锭,合金的微观组织得到改善,合金的晶粒在铸锭内外一致,析出相呈圆点状或近圆点状弥散分布于基体.微钙合金化和电磁场复合作用对合金抗拉强度的提高近15%,对合金延伸率的改善更加有效,相对于普通连铸的AZ31镁合金,在微钙合金化和电磁场复合作用下AZ31镁合金的延伸率提高近90%.     

Gd对铸态AZ31合金组织和性能的影响

研究了稀土元素Gd对铸态AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,Gd的加入使AZ31合金中出现了颗粒状和块状的Al<,2>Gd相,并使β-Mg<,17>Al<,12>相的含量减少,从而细化了AZ31铸态组织;0.8%的Gd的加入使合金的平均晶粒尺寸从约290μm减小到约140 μm,合金的强度和伸长率分别提高到210 MPa和18.3%.     

Microstructure of Al-4.99Zr-1.1B Master Alloy and Its Grain Refinement Effect on AZ31 Magnesium Alloy

采用K2Zr F4、KBF4混合粉末与铝熔体原位合成方法制备了Al-4.99Zr-1.1B合金,利用X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜,研究了Al-4.99Zr-1.1B合金的显微组织及其对AZ31镁合金的晶粒细化作用。结果表明:Al-4.99Zr-1.1B合金中含有大量细小的Zr B2粒子。随着Al-4.99Zr-1.1B合金添加量的增加,AZ31镁合金的α-Mg晶粒逐渐细化,晶间β-Mg17Al12相从网状转变成细小块状。添加0.6%的Al-4.99Zr-1.1B合金,可使AZ31镁合金的α-Mg晶粒从170μm细化到45μm。Zr B2粒子作为α-Mg晶粒的异质形核核心使α-Mg晶粒得到细化。     

高精度AZ31镁合金薄壁管件等温挤压后的组织与性能

研究了不同条件下AZ3l镁合金管材的等温挤压情况,并对挤压前后材料组织与力学性能的变化进行了分析.研究结果表明,AZ31镁合金热挤压时发生了动态再结晶,材料组织比铸态时细化,力学性能大幅度提高;在(653±10)K挤压温度范围内金属流动均匀,挤出管材尺寸精度较高,力学性能良好;从综合性能看,AZ31镁合金挤压产品的合适退火工艺为573 K × 2 h;此时管材的机械拉伸强度为260 MPa,伸长率为23%.     

冷却强度及变形程度对挤压AZ31镁合金组织性能的影响

选择AZ31镁合金为原材料,在400℃下挤压散热片型材,就冷却强度及变形程度对制品的性能(抗拉强度和导电率)及组织结构的影响进行研究。结果显示:挤压温度为400℃,制品经水冷却,变形程度大的型材具有更高的抗拉强度和导电率。