半固态铸轧成形的工艺耦合研究

通过实验研究了AZ91D镁合金半固态铸轧成形的工艺耦合问题。在AZ91D镁合金半固态铸轧成形试验中发现,半固态制浆工艺和铸轧成形工艺既独立又密切相关;两个工艺的工艺参数都有比较大的选择范围;两个工艺的衔接可以是连续的,也可以是间断的;两个工艺在很大范围内相结合,都能顺利进行半固态铸轧过程,都可以得到半固态铸轧板带。因此半固态制浆工艺和铸轧成形工艺的耦合具有比较大的自由度,这有利于半固态铸轧成形技术的产业化推广。     

半固态铸轧AZ91D镁合金板带的再加工组织性能

实验研究了半固态铸轧成形技术制备的AZ91D镁合金板带的再加工组织性能及特点。半固态铸轧实验是在自制的试验机上进行的,得到半固态铸轧AZ91D镁合金板带之后,分别进行冷轧、热轧和冲杯实验,加工后取样观察显微组织。实验结果表明,半固态铸轧的AZ91D镁合金板带材具有较好的加工性,最大冷变形可达到28%,热变形可达到47%。观察组织可见,横断面、纵断面固相颗粒在轧制作用下都有所变形,纵断面的变形更为严重,说明组织沿轧制方向塑性变形较大。     

镁合金成形技术研究进展

综述了近年来镁合金成形技术的研究现状,介绍了作者在半固态镁合金铸轧成形技术方面所作的工作,最后预测了镁合金成形技术的发展趋势。     

镁合金成形技术研究进展

综述了近年来镁合金成形技术的研究现状，介绍了作者在半固态镁合金铸轧成形技术方面所作的工作，最后预测了镁合金成形技术的发展趋势。     

AZ91D镁合金半固态铸轧工艺因素对组织的影响

在实验室半固态铸轧试验设备上进行了镁合金半固态铸轧试验,研究了AZ91D镁合金半固态铸轧组织的影响因素。结果表明,搅拌速度、铸轧温度对半固态镁合金组织有显著的影响。过快过慢的搅拌速度都不利于半固态组织的形成,试验表明搅拌速度300 r/min最佳;铸轧温度从高到低,固相率明显从小到大。     

铸轧对半固态镁合金组织的影响

实验研究了镁合金半固态铸轧的组织。铸轧试验是在一台自制的铸轧试验机上进行。试验结果表明,铸轧对半固态镁合金组织有显著的影响。铸轧前的半固态镁合金是由机械搅拌制备,组织中先结晶的固相颗粒形状不规则,有枝晶的痕迹;然而铸轧后组织中,先结晶的固相颗粒形状变得非常圆整,接近球形。基于试验结果,提出了半固态铸轧对一次相颗粒的圆整化机制。认为铸轧对半固态组织的圆整化作用是通过固液两相相对流动摩擦消除尖角而圆整化或固相颗粒翻滚破碎重叠合并而圆整化两种方式实现的。此外,在一定的工艺条件下,凝固的金属在进一步的轧制变形中,圆整的球形一次相颗粒被轧制变形,变成为椭球状。     

镁合金半固态研究进展

本文首先介绍了镁合金半固态研究背景,进而从镁合金半固态成形合金设计、镁合金半固态成形工艺研究、镁合金外场处理下半固态成形,以及镁合金半固态成形过程模拟四个主要方面介绍了镁合金半固态成形技术的现状。从近十年的研究结果得出：镁合金耐腐蚀性增加、晶粒明显细化、尺寸更加均匀、制备了细小的等轴的再结晶组织半固态浆料、获得力学性能更佳、对产品缺陷进行预测、实现了工艺优化。进一步完善和创新了镁合金半固态工艺,对推动镁合金发展具有重大的意义,并对镁合金半固态成形未来的发展方向进行了展望。     

双辊铸轧AZ91D半固态镁合金板带试验研究

在自行设计、安装的双辊连续、水平铸轧机上进行AZ91D镁合金半固态板带铸轧试验研究，分析了镁合金半固态浆料的制备过程，在590℃左右机械搅拌5min，在550-585℃温度区间内进行铸轧。结果表明，半固态连续铸轧技术可以提高板带的塑性加工性能，细化晶粒。在380℃时进行热轧再加工，最大压下率达到46％。     

AZ31B铸轧镁合金板材的预变形温热拉深

针对AZ31B铸轧镁合金板材温热拉深性能差的问题,提出预变形温热拉深工艺。对AZ31B铸轧镁合金板材在20～220℃进行预变形温热拉深实验研究。结果表明:预变形使铸轧镁合金板材的拉深性能明显改善,使AZ31B铸轧镁合金板材具有最佳拉深性能的冲头温度范围(20～95℃);凹模温度选择在160～220℃范围内,铸轧镁合金板材具有良好的拉深性能,极限拉深比可达到2.26;随着拉深成形温度的升高,工件中动态再结晶晶粒数量逐渐增加,220℃拉深成形时工件中再结晶晶粒分布趋于均匀。     

半固态AZ31流变铸轧温度场数值模拟

利用有限元方法对AZ31镁合金在半固态双辊铸轧成形工艺中的温度场进行了数值模拟。分析了铸轧工艺参数(轧辊表面对流换热系数、浇铸温度、浇铸速度)对镁合金板带质量的影响。结果表明,在浇铸温度降低到897K时,在10000W.m-2 K-1换热系数下镁合金熔体完全凝固点的位置前移,影响镁合金板带的质量;而将铸轧时间延长到0.465s可以加强熔体和铸辊换热,使得出口区域中心温度达到凝固点。     

Modern magnesium-base deformable alloys and composite materials (a review)

State-of-the-art deformable magnesium alloys and magnesium-base composite materials are analyzed. The significance of these materials in advanced fields of engineering is confirmed. It is shown that the main physical and mechanical characteristics of magnesium deformable alloys make them competitive to aluminum alloys used for the same purposes. Prospects of alloys of the Mg-Zn-Zr-REM system are considered. Some efficient processes of production of magnesium-base semiproducts, such as casting with elevated rates of crystallization, hydropressing, superplastic deformation, and direct (ingotless) rolling, are described. It is predicted that the direction of metals science dealing with improvement of traditional and development of novel magnesium alloys will be advanced and the range of their application will widen due to creation of new processes of production of deformable semiproducts from them.     

基于半固态等温热处理工艺制备镁合金非枝晶组织坯料的研究进展

镁合金半固态铸造成形技术作为镁合金研究开发的重要内容之一,其开发成功的一个关键问题是半固态非枝晶组织坯料的制备。半固态等温热处理作为一种比较有发展前途的镁合金非枝晶组织坯料制备方法,对其展开研究将有助于丰富镁合金的半固态形成理论和加速该技术在镁合金上的工业化应用。在半固态等温热处理制备镁合金非枝晶组织坯料已取得研究成果的基础上,回顾了半固态等温热处理工艺对镁合金非枝晶组织形成的影响,分析了半固态等温热处理过程中镁合金非枝晶组织的形成机理,指出了该技术目前还存在的问题,并展望了今后的发展方向。     

镁合金热变形的研究现状

综述了镁合金热变形的研究现状，比较系统地介绍了各种塑性变形工艺（挤压、轧制、冲版等）和热处理工艺对镁合金微观组织及力学性能的影响。通过变形工艺与热处理工艺相结合，可以获得高强度、良好延展性和更多样化性能的镁合金结构材料，因此变形镁合金有望成为本世纪重要的轻金属结构材料。     

压铸技术在镁合金中的应用和发展

镁合金在汽车工业、电子工业及民用各个领域具有广泛的应用前景。本文总结了镁合金半固态压铸、真空压铸等压铸新技术的发展;对压铸机选择、工艺参数设置、浇注系统设计等压铸关键技术进行了分析,并提出只有在熔炼技术与压铸技术结合方面进一步完善,才能进一步扩大镁合金压铸的应用领域。     

脉冲磁场下制备的AZ91D-3Ca合金的半固态压缩力学行为

利用Gleeble-1500热模拟机对脉冲磁场下制备的AZ91D-3Ca镁合金的半固态压缩力学行为进行了研究,考察了变形温度和变形速率对半固态压缩流变应力的影响。结果表明,与常规铸造的镁合金试样相比,脉冲磁场下制备的镁合金试样在400℃的高温压缩时并无优势,而在510℃的半固态压缩时具有较低的变形抗力;当其他条件相同时,随着变形温度的升高或变形速率的降低,合金的变形抗力逐渐减小;当应变速率为0.005～0.500s-1和变形温度为510～520℃时,合金的变形抗力在0.38～1.60MPa范围内。     

Deformation mechanism and forming properties of 6061Al alloys during compression in semi-solid state

The 6061 semi-solid aluminium alloy feedstocks prepared by near-liquidus casting were compressed in semi-solid state by means of Gleeble-3500 thermal-mechanical simulator. The relationship between the true stress and the true strain at different temperatures and strain rates was studied with the deformation degree of 70%. The microstructures during the deformation process were characterized. The deformation mechanism and thixo-forming properties of the semi-solid alloys were analyzed. The results show that the homogeneous and non-dendrite microstructures of semi-solid 6061Al alloy manufactured by near-liquidus casting technology could be transformed into semi-solid state with the microstructure suitable for thixo-forming which are composed of near-spherical grains and liquid phase with eutectic composition through reheating process. The deformation temperature and strain rate affect the peak stress significantly rather than steady flow stress. The resistance to deformation in semi-solid state decreases with the increase of the deformation temperature and decrease of the strain rate. At steady thixotropic deformation stage, the thixotropic property is uniform, and the main deformation mechanism is the rotating or sliding between the solid particles and the plastic deformation of the solid particles.     

不同工艺状态下AZ31B镁合金热压缩变形行为研究

镁合金在热加工过程中的变形机制复杂,且容易受到材料初始工艺状态和变形条件影响,因此呈现出不同的应力应变关系。采用铸态和变形态的AZ31B作为研究对象,通过Gleeble-1500获取坯料的应力应变曲线随温度和应变率的变化关系,基于Arrhenius双曲正弦型函数构建两种不同工艺状态下镁合金的本构模型,分析初始加工状态对镁合金应力应变关系及变形机制的影响。实验结果表明：当应变速率大于0.1s_^-1,变形态镁合金在低温下由于变形织构及大量孪生产生而出现45°剪切断裂;在高温和低应变速率下两种工艺状态的镁合金变形机制相同,应力应变曲线基本相似;变形态镁合金的硬化指数n及变形激活能Q相比铸态镁合金更低。