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。     

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。     

AZ31镁合金轧制板材退火后的组织与力学性能

采用单向轧制和交叉轧制工艺分别进行了AZ31镁合金板材轧制实验,分析了轧制板材经退火处理后的组织与力学性能。结果表明:采用单向轧制工艺,当板材最终变形量相等时,经退火处理后的板材大压下量比小压下量得到的微观组织更为细小;交叉轧制得到轧制板材可以缓解镁合金轧制板材在室温下的各向异性,其微观组织较单向轧制均匀,具有更好的冲压成形性能;交叉轧制和单向轧制两种工艺得到的板材微观组织细化效果相似。     

挤压铸造AZ91D镁合金的显微组织与力学性能

研究了挤压铸造AZ91D镁合金在不同热处理状态下的显微组织、力学性能以及厚度对镁合金试样力学性能的影响。结果表明,挤压铸造AZ91D镁合金铸态显微组织主要由基体α-Mg和在晶内及晶界上分布的β-Mg17Al12相组成,经固溶处理后得到单相α-Mg固溶体组织,而且在α-Mg晶粒内部也出现了少量颗粒状析出物,经固溶时效处理后β-Mg17Al12相再一次在α-Mg晶内和晶界析出,且晶粒变得更加细小;挤压铸造AZ91D镁合金的硬度、屈服强度、抗拉强度随着试样厚度的增加而减小,而伸长率随着试样厚度的增加而增加。     

AZ31镁合金挤压管材力学性能测试

基于圆柱体弹性压缩和厚壁管受内压塑性变形的应力应变分析,得到了测试管件力学性能的方法。在WDW-100kN的试验机上对AZ31镁合金管材弹性内模胀形试验,测得该管材的屈服强度、抗拉强度及伸长率。     

挤压比对AZ31B镁合金组织与力学性能的影响

研究了不同挤压比对AZ31B镁合金显微组织、力学性能的影响。采用光学显微镜观察了显微组织,拉伸试验测试了力学性能,并配合扫描电镜观察了拉伸试样的断口形貌。结果表明:随着挤压比的增加,组织由部分动态再结晶转变为细致的完全动态再结晶,挤压比61~109时,晶粒细化程度变小;挤压比增加,强度及伸长率都增加,抗拉强度、屈服强度及伸长率最高分别达340 MPa、271.5 MPa和21.5%,但高挤压比所获得的性能提高收益小。合金拉伸断口由混合断裂转变为明显韧性断裂。合理控制挤压比可得到良好的综合性能与均匀细致的组织。     

细化剂对AZ31镁合金板材显微组织的影响

试验研究了以Al-Ti-C、MgCO3作为细化剂对双辊铸轧镁合金薄带微观组织的影响.结果表明,添加了细化剂的薄带其铸轧组织基本为等轴晶,晶粒明显细化,其中加Al-Ti-C作为细化剂的效果要明显优于加MgCO3的.较低轧制温度下轧制获得的薄板的微观组织仍保留了少量的铸轧组织,但随着轧制温度的升高,孪晶组织明显减少,再结晶程度显著提高.添加细化剂的铸轧镁合金组织在轧制后仍有一定的遗传性,但细化程度没有铸轧时的那么显著.     

AZ31镁合金板材连续挤压工艺的实验研究

利用连续挤压技术的单、双杆进料方法实验生产了尺寸(宽×厚,下同)为160 mm×8 mm,170 mm×4 mm和160mm×3 mm的AZ31镁合金板材。分析了单、双杆进料方式,不同宽/厚比和不同挤压速度等条件对镁合金板材横截面微观组织及力学性能的影响。讨论了应用双杆进料连续挤压工艺生产AZ31镁合金宽薄板的工艺可行性。结果表明:与单杆进料相比,双杆进料方式的连续挤压AZ31镁合金板材横截面微观组织均匀性较好,板材平均抗拉强度可达到239 MPa,平均延伸率为15%。宽/厚比由20增加到53,可获得晶粒尺寸5μm的细晶镁合金板材。随挤压轮转速提高,板材抗拉强度降低,这是由于温度升高导致晶粒尺寸变大所致。     

等通道角挤压AZ31镁合金的微观组织与力学性能

借助X射线衍射仪、光学显微镜等分析设备,研究了AZ31镁合金在等通道角挤压变形过程中微观组织与力学性能随加工道次的变化行为.结果表明,随挤压道次的增加,晶粒不断细化,力学性能发生显著变化,伸长率不断增大,抗拉强度逐渐降低.挤压8道次后,晶粒尺寸由最初的120μm减小到9μm.由于晶粒细化效应,导致α相主要变形机制由1道次的孪生变为随后道次的位错滑移.挤压后(0001)晶面的取向分布分散性,影响抗拉强度.伸长率的增大与晶粒细化和滑移面的激活有关.     

挤压轮转速对AZ31镁合金连续挤压显微组织的影响

在250型连续挤压机上对挤压态AZ31镁合金进行连续挤压试验,观察比较挤压前后在纵截面上的组织变化,并研究挤压轮转速对AZ31镁合金显微组织的影响.结果表明:经过连续挤压后,AZ31镁合金晶粒得到细化;随着挤压轮转速的提高,在产品心部区域的晶粒尺寸逐渐增大;当挤压轮转速为7.0 r/min时产品的表层和心部区域的显微组织趋于均匀.     

连续轧制AZ31镁合金板材退火组织织构和力学性能

通过光学显微镜、背散射电子衍射分析(EBSD)和室温拉伸试验研究了多道次连续轧制AZ31镁合金板材经200~400℃不同温度退火1 h后晶粒尺寸和微观织构的演化及其与力学性能的关系。结果表明:轧制板材经250℃×1 h退火后,静态再结晶几乎完成,晶粒细小均匀,平均晶粒尺寸约5.5μm,综合力学性能良好,抗拉强度和断后伸长率分别达到261 MPa和26.7%;当退火温度不高于350℃时,退火态板材基面织构较轧态低且差别较小。随退火温度升高,晶粒缓慢长大,晶界取向角分布由10°和30°双峰连续分布转变为30°单峰连续分布。此时,抗拉强度主要与晶粒尺寸有关。当退火温度达到400℃时,再结晶晶粒发生异常长大,基面织构急剧增强,晶界取向角呈离散分布,导致抗拉强度增加,而伸长率显著降低。     

再结晶退火对AZ31镁合金挤压板材组织与性能的影响

利用光学显微镜和扫描电镜对AZ31镁合金挤压板再结晶退火前后的显微组织和断口形貌进行分析,并通过室温拉伸试验研究了再结晶退火前后的力学性能.结果表明,随退火保温时间的延长,板材先出现大量片状退火孪晶,随后退火孪晶消失,变形组织被细小、均匀的再结晶晶粒所取代;再结晶退火后,挤压板伸长率增加,抗拉强度提高;退火后试样断裂时宏观断口呈现撕裂棱与韧窝共存的形貌,呈韧性断裂,且随着合金晶粒尺寸减小,撕裂棱和韧窝更加细小.     

铈对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响

在AZ31合金中添加0、0．2％、0．5％和1％（质量分数）的铈（Ce）制备了4种合金,研究不同Ce含量和合金变形状态对力学性能和显微组织的影响。试验表明,添加Ce元素后,形成的Al4Ce对合金有强化作用,但其铸态组织仍然粗大,经过轧制及退火后,合金的组织得到改善。力学性能测试结果表明,轧制态合金强度随Ce含量的增加而上升,伸长率亦有所提高,300℃退火1h后,强度比轧制态有所降低,伸长率提高较大。含0．5％铈的3号合金综合力学性能最好,屈服强度为168MPa,抗拉强度达到255MPa,伸长率为22％。     

Sn对AZ31镁合金显微组织及力学性能的影响

研究结果表明：由于Sn的加入,合金中形成的颗粒相Mg2Sn会使合金组织晶粒变细,晶间组织由连续网状变得不连续,并提高了合金的力学性能。当Sn加入量为1%时,合金的抗拉强度提高了30.0%,冲击韧度提高了52.4%,布氏硬度提高了37.8%,伸长率提高了51.8%。拉伸断口形貌分析表明,由于Sn的加入,合金的断裂方式由解理断裂转变为准解理断裂。     

初始取向对大应变轧制AZ31镁合金板材显微组织和力学性能的影响

采用大应变轧制技术对轧制面与挤压板材ED-TE面分别成90°、45°和0°的AZ31镁合金板材进行加工,研究初始取向对板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:孪生诱发动态再结晶是大应变轧制过程中主要的再结晶机制,动态再结晶的发生使合金晶粒细化、力学性能大幅提高。轧制过程中孪生与板材初始取向密切相关,通过改变初始取向可控制板材晶粒细化和强度改善效果。0°轧制试样大应变轧制过程中,大部分晶粒的c轴受压,基面滑移启动难度增加,孪生的作用增强,压缩孪晶密度增大,进而通过孪生诱发动态再结晶获得更为细小的再结晶组织和更为优异的力学性能。压下量为80%时,0°轧制板材的平均晶粒尺寸为5μm,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为311.4 MPa、202.6 MPa和26.9%。     

连续挤压工艺生产AZ31镁合金板材的实验研究

本文利用连续挤压技术的单、双杆进料方法试验生产了尺寸为160mm×8mm, 170mm×4mm和160mm×3mm的AZ31镁合金板材。分析了单、双杆进料方式,不同宽厚比和不同挤压速度等条件对镁合金板材横截面微观组织及力学性能的影响。讨论了应用双杆进料连续挤压工艺生产AZ31镁合金宽薄板的工艺可行性。结果表明：与单杆进料相比,双杆进料方式的连续挤压AZ31镁合金板材横截面微观组织均匀性较好,板材平均抗拉强度可达到239MPa,平均延伸率为15%。宽厚比由20增加到53,可获得5μm细化晶粒的镁合金板材。随挤压轮转速提高,板材抗拉强度降低,是由于温度升高会导致晶粒尺寸变大。     

挤压速度和挤压比对AZ31B镁合金微观组织与力学性能的影响

研究了不同挤压比和挤压速度下AZ31B镁合金显微组织特点。通过拉伸试验研究了镁合金的力学性能随挤压比和挤压速度的变化规律,分析了试样拉伸断口的微观形貌。结果表明,挤压比和挤压速度对挤压态镁合金的晶粒大小和均匀性分布有明显的影响;AZ31B镁合金的力学性能随挤压比的增加而增加;随挤压速度从1 mm/s增加到3 mm/s,力学性能先增加后减小;试样断口呈现明显的韧性断裂特征。     

非对称轧制AZ31镁合金板材组织与性能

采用商用连铸连轧AZ31镁合金板材,通过小辊径非对称轧制工艺,研究在150,200,250℃温度条件下多道次非对称轧制对镁合金板材组织、织构和力学性能的影响。结果表明,不同轧制温度下,镁合金板材的晶粒细化机理不同,150℃时以孪晶细化为主,部分晶粒发生动态再结晶,200和250℃时板材晶粒细化机理为动态再结晶。对比分析了对称轧制和非对称轧制板材织构演化规律,随着轧制温度的升高,非对称轧制板材基面织构依次增强,但明显低于对称轧制板材。     

AZ31镁合金的等温挤压及其力学性能分析

等温挤压是镁合金材料的重要加工方法,它能改善制品的质量,提高制品的力学性能。研究了等温挤压AZ31镁合金材料的力学性能。结果表明：等温挤压显著地提高AZ31镁合金的强度、硬度,但当变形程度达到82％以上时,其强度不再增加,反而下降。材料的硬度有方向性。