AZ系列镁合金热模拟挤压组织均匀性研究

将AZ10,AZ31,AZ61,AZ91镁合金在Gleeble1500D热模拟试验机上进行热模拟挤压实验,并对挤压制品的组织均匀性及其影响因素进行分析。结果表明:合金含量、均匀化预处理与否及挤压比是挤压制品组织均匀性最重要的影响因素。挤压前经均匀化预处理比未经均匀化预处理的镁合金挤压组织更均匀,但晶粒更大,并且未经均匀化预处理的镁合金挤压组织具有未发生再结晶的岛状组织。合金元素含量越高的镁合金挤压组织越不均匀,但晶粒越细小。随着挤压比的增大,组织趋于均匀。     

AZ61镁合金的均匀化处理

研究了不同退火温度和时间条件下AZ61铸态镁合金的显微组织以及硬度值,分析了温度和保温时间对组织转变和成分均匀性的影响.得出温度是影响均匀化进程的主要因素,并推荐AZ61铸态镁合金的退火工艺为400 ℃×12 h.     

AZ10镁合金均匀化退火工艺研究

通过金相组织分析、显微硬度测试和热压缩实验,研究了不同退火温度和时间条件下AZ10镁合金铸坯的显微组织、显微硬度、热压缩变形抗力以及变形能,分析了退火温度和时间对铸坯组织转变、成分均匀化、变形抗力和变形能的影响.结果表明,退火温度对均匀化起主要作用,AZ10镁合金铸锭的均匀化退火的优化工艺为400 ℃×18 h.     

Ce和均匀化对Mg-2.0Zn-1.0Mn镁合金组织和性能的影响

在Mg-2.0Zn-1.0Mn镁合金中添加稀土Ce进行均匀化和挤压实验,分析稀土Ce和均匀化对ZM21镁合金组织和性能的影响规律。结果表明,添加稀土Ce可以有效细化ZM21合金的晶粒,提高ZM21镁合金的力学性能,降低ZM21镁合金凝固过程中的潜热和凝固温度范围。均匀化退火对ZM21镁合金挤压制品的性能和组织影响较小,但对ZM21+Ce镁合金的性能和组织影响明显,两种合金的断口均为混合型断裂,其中ZM21+Ce镁合金倾向于韧性断裂。     

均匀化对EK31镁合金组织与腐蚀性能的影响

为了研究均匀化热处理对含有稀土元素Er的EK31镁合金组织及其耐蚀性能的影响,本文利用光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)和化学工作站研究了铸态EK31镁合金在均匀化温度为300,400和500℃,保温时间由0.5 h至8 h热处理后的组织结构和在3.5 wt.%的Na Cl水溶液中的腐蚀行为.结果表明,EK31镁合金主要由基体α-Mg晶粒和β-Zr核相组成.经过300℃×6 h均匀化处理后,合金基体α-Mg中的β-Zr核相溶解扩散,在3.5%Na Cl水溶液中浸泡96 h后的腐蚀速率达到最低,为4.3×10-3mg/(cm2·h);当均匀化温度为400和500℃时,保温时间超过6 h后,在晶界附近富集的稀土元素Er生成Mg24Er5相,使该合金的腐蚀速率上升到1.1×10-2mg/(cm2·h).然而,与其它镁合金相比较,EK31镁合金具有优异的耐蚀性能,其原因为稀土元素Er在晶界附近形成富Er区以及Mg24Er5相的阻碍作用.     

ZK60镁合金铸坯均匀化退火研究

通过金相组织分析和显微硬度测试,研究了不同退火温度和时间条件下ZK60镁合金铸坯的显微组织和显微硬度,分析了退火温度和时间对铸坯组织转变和成分均匀化的影响.结果表明退火温度对均匀化起主要作用.提出了ZK60镁合金铸锭的优化退火工艺为470℃×14h.     

退火工艺对 AZ61镁合金铸坯组织及加工性能的影响

研究了均匀化退火对AZ61半连续铸锭的组织及变形性能的影响.通过组织观察、显微硬度测量以及在1500D Gleeble实验机上进行热压缩并计算变形能,分析比较了均匀化温度和时间对坯料组织和变形性能的影响.结果表明:均匀化退火有利于消除铸态组织中的枝晶偏析,不同均匀化退火工艺对第二相化合物的存在方式存在影响;AZ61镁合金硬度值随着退火温度的升高呈降低趋势;退火温度越高,AZ61镁合金热变形峰值应力大小随保温时间的波动逐渐变大;AZ61镁合金优化的退火工艺参数为400 ℃×12 h.     

退火处理对AZ31B镁合金薄板组织及性能的影响

研究了AZ31B镁合金薄板不同温度、时间退火处理后的组织和性能。结果表明,镁合金薄板经退火处理后,强度略有下降,伸长率明显提高;在250℃退火保温30min可获得晶粒尺寸为3～5μm的细晶组织,且薄板的综合性能较好;热处理对镁合金薄板的各向异性没有明显作用。     

径锻AZ61镁合金退火后晶粒长大及组织演变规律

目的 通过研究径锻AZ61镁合金棒材在后续退火处理时的晶粒长大和组织均匀性演变行为,构建等温条件下径锻AZ61镁合金晶粒长大模型,总结径锻镁合金退火后组织均匀性演变规律,为此棒材后续热处理工艺的制定提供理论借鉴和指导。方法 基于系统的等温正交退火试验,量化统计各退火条件下样品组织的平均晶粒尺寸和晶粒尺寸分布,分析径锻AZ61镁合金棒材的晶粒长大行为和组织均匀性演变规律。结果 退火后,径锻AZ61镁合金组织中晶粒趋于长大。在250～300℃温度区间内,晶粒长大速度较为缓慢。随着退火温度的升高,晶粒长大速率随之上升,尤其是退火温度升高到450℃以后,晶粒长大速率显著增大。当退火温度一定时,退火起始30min内,晶粒快速长大。在之后的长时间退火过程中,晶粒长大速度逐渐放缓。同时,随着退火的进行,锻后样品中存在的超细晶条带状组织逐渐消失,样品组织均匀性显著提高。结论 通过研究晶粒长大现象构建的等温条件下径锻AZ61镁合金晶粒长大模型与试验结果拟合良好。结合组织均匀性演变规律,径锻AZ61镁合金退火后的组织状态能够被很好地预测。     

挤压变形对MB15镁合金及组织性能的影响

对MB15镁合金进行热处理,然后进行挤压试验,挤压变形MB15镁合金组织以剪切条纹和细小的α再结晶等轴晶为基本特征.挤压变形可显著地细化镁合金晶粒并提高镁合金的力学性能.随挤压比的增大,晶粒细化程度增加;强度、硬度随挤压比的增大而增大.所制定的工艺合理,挤压出的管材、型材有较好的力学性能.     

退火工艺对AZ31镁合金微观组织的影响

研究了不同退火工艺下AZ31镁合金的微观组织.结果表明,退火温度在200～350℃,保温时间在30～120min时,AZ31镁合金横向和纵向显微组织变化基本一致;退火温度为300℃,保温120min后晶粒度均达到最小值,横截面最小晶粒度约为11.51μm,纵截面最小晶粒度约为12.85μm.分析了晶粒度随退火温度和保温时间的变化情况.     

对高Al镁合金挤压变形影响因素的研究

以AZ91-D镁合金成分范围为基础设计四种不同Al,Zn,Mn元素含量的高强度镁合金,在650t挤压机上进行不同挤压模具、预处理条件下的热挤压成形.结果表明:合金元素Al,Zn对挤压成形性有较大影响,但未见Mn有明显作用.均质化预处理可以在一定程度上提高材料的塑性.流线型模具较平模、锥模可显著地改善材料的流动性.挤压后合金的强度和塑性同时得到大幅度提高,挤压后晶粒被细化至平均20μm,棒材抗拉强度可达到340MPa,延伸率超过12%.     

Mn、Fe含量对3003铝合金铸锭均匀化行为的影响

通过电导率测试、扫描电子显微镜等观察分析,研究了不同Mn、Fe含量对3003合金铸锭和均匀化组织的影响。3003合金铸锭中有明显的波纹状Mn偏析,晶界处有粗大的α-Al(Fe,Mn)Si或Al₆(Fe,Mn)初生相。Fe含量由0.12%(质量分数)升高至0.30%,铸锭平均晶粒尺寸由257 μm减小为108 μm,初生相面积分数由1.28%升高至3.75%;Mn含量越高,合金电导率值越低。均匀化升温阶段,析出相主要受形核和长大过程控制,并伴随较高温度下析出相的部分回溶;600 ℃保温阶段,析出相以Ostwald熟化和原子长程扩散两种机制发生粗化,尺寸不断增大,数量减少;合金均匀化晶界附近有无析出带形成。合金Mn含量由1.15%升高至1.60%,析出相回溶温度由500 ℃升高至550 ℃,600 ℃保温12 h完成后,析出相尺寸也由149.0 nm升高至342.5 nm;高Fe低Mn(0.30%Fe,1.15%Mn)合金晶内析出相分布均匀,而低Fe高Mn(0.12%Fe,1.60%Mn)合金晶内析出相呈不均匀分布,晶粒心部及枝晶干处贫Mn区析出相数量较少。     

AZ31镁合金不同挤压速度下的组织演变及力学性能研究

目的 针对AZ31镁合金材料在挤压成形过程中变形较为困难的问题,研究AZ31镁合金在不同挤压速度下的微观组织和力学性能演化规律。方法 采用DEFORM–2D软件对0.5、3、12、20 mm/s这4种挤压速度下材料挤压变形过程中的材料流动趋势、应变场、应力场和温度场等进行数值模拟和分析。结果 AZ31镁合金材料的挤压温度场随着挤压速度的增加显著升高,不同速度挤压后坯料的温度模拟值与实验结果实测值的变化趋势吻合。随着挤压速度的增大,材料的晶粒尺寸先增大后减小,0.5、3、12、20 mm/s这4种速度挤压后的晶粒尺寸分别为1.0、0.9、1.4、1.1 μm,变形材料的加工硬化率呈现出先增大后减小的趋势。在0.5 mm/s的挤压速度下,材料内部的微观组织均匀性较差,然而强度较高,抗拉强度约为416 MPa;在挤压速度为12 mm/s时,合金的晶粒组织最均匀,同时其综合力学性能较好,屈服强度为220 MPa,伸长率为17.3%,其加工硬化率也达到最大,为0.184。结论 通过DEFORM数值模拟能够为镁合金挤压变形提供指导。对于镁合金挤压变形,采用较低的挤压速度(约0.5 mm/s)对AZ31镁合金进行挤压变形,能够获得强度较高、伸长率相对偏低的挤压棒材,采用较高的挤压速度(约12 mm/s),则更有利于获得综合性能优良的镁合金挤压棒材。     

挤压温度对AZT802镁合金组织和性能的影响

将铸态AZT802合金分别在350℃、380℃和400℃下挤压,随后进行T5时效处理,研究不同挤压温度对AZT802镁合金挤压态和时效态组织和性能的影响。结果表明,当挤压温度为350℃时,晶粒尺寸分布不均匀,同时观察到大块的条状第二相沿挤压方向析出。当挤压温度高于350℃时,挤压态合金获得均匀等轴晶粒,第二相以颗粒状形貌沿晶界均匀分布。经T5时效处理后,颗粒状Mg_2Sn相均匀分布于基体中,Mg_(17)Al_(12)相以连续相和非连续相析出,非连续析出相随时效前挤压温度的升高而逐渐增多。力学性能测试结果表明,AZT802合金在380℃下挤压,并进行175℃(3h)T5时效处理后,获得最佳综合力学性能。     

铸态AZ系镁合金的彩色金相研究

铸态AZ系镁合金一般都需要经过固溶处理才能腐蚀出晶界,不但耗时而且可能导致结果失真。尝试将乙酸-苦醇试剂用于铸态AZ系镁合金的金相腐蚀,并且在偏振光下辅以灵敏色片进行观察以得到彩色晶粒衬度。试验了不同铝含量的铸态AZ系镁合金在不同浓度乙酸-苦醇试剂和不同时间下的腐蚀效果,找到了各自的最佳腐蚀参数,得到了晶粒衬度鲜明的彩色金相照片。     

Al元素对Al_xFeCrCoCuV高熵合金组织及摩擦性能的影响EI北大核心CSCD

采用非自耗电弧熔炼炉制备了Al_xFeCrCoCuV(x=0,0.5,1.0)多组元高熵合金。用XRD,SEM,EDS和DSC技术探究了合金的微观组织,并测试了其硬度及耐磨性能。研究表明:随着Al的加入,Al_(0.5)FeCrCoCuV合金和Al_(1.0)FeCrCoCuV合金由FeCrCoCuV合金单一的BCC相变为由枝晶BCC和晶间FCC共同组成的双相组织;Al_(1.0)FeCrCoCuV合金的硬度大于Al_(0.5)FeCrCoCuV合金。合金的摩擦磨损测试主要以黏着磨损为主,合金的耐磨性能与硬度成正比。3种合金的摩擦因数都是随着时间的增加而减小,主要原因是随着摩擦时间的增加,合金表面生成了一层氧化物提高了合金的耐磨性能。     

T4 热处理对石膏型 AZ91 铸造镁合金组织和性能的影响

用石膏型熔模铸造技术,成功制备了AZ91镁合金铸件.用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)以及电子万能实验机等,研究了AZ91镁合金铸态及T4热处理态的显微组织演变和力学性能.结果表明,分布在铸态AZ91镁合金晶界的网状β-Mg17Al12相在T4热处理过程中逐渐溶解,铸态和T4热处理态中均存在大量的A18Mn5化合物,T4处理后,其力学性能显著提高.