镁合金的双辊板带连续铸轧技术

综述了绿色环保材料镁合金的特点、适用范围及其加工方式,分析了镁合金双辊板带连续铸轧技术是镁合金加工的未来发展方向,并指出了存在的问题和挑战.     

双辊铸轧镁合金板坯微观组织特征

利用自行开发的镁合金双辊铸轧设备，通过镁合金铸轧工艺试验，制备出AZ31镁合金铸轧板坯。研究了双辊铸轧镁合金板坯显微组织特征及铸轧温度对板坯微观组织影响规律。结果表明，镁合金双辊铸轧板坯晶粒细小，均匀圆整，显微组织具有快速凝固和半固态组织特征；铸轧温度对板坯显微组织的影响显著，当铸轧温度为685℃时，镁合金铸轧板坯获得理想的显微组织。     

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。     

镁合金板料拉深技术现状

镁合金是目前工程应用中最轻的结构材料，具有铝、钢铁等材料不可替代的优异性能。目前镁合金的主要成形工艺是重力铸造和压铸，而由于塑性加工方法制备的工件具有更加优良的力学性能，因而利用塑性变形方法制备镁合金工件展现出了光明的前景。板料冲压成形是材料加工最完善的加工方法之一，因此对镁合金板料的冲压性能及其工艺的研究具有十分重要的意义。介绍了镁合金的塑性变形特点，冲压工艺中的拉深技术在镁合金板料成形中的应用，研究现状以及发展前景。     

立式镁合金双辊铸轧布流系统的优化设计

根据立式双辊铸轧机设备实际条件,设计出一套镁合金铸轧布流系统,利用Anycasting?软件对布流系统内的流动状态和温度分布进行了数值模拟;同时根据相似理论制作出一套与实际系统比例为1∶1的有机玻璃模型,用以进行物理模拟。结果表明,多级以及中间带有挡坝的布流系统不但可降低流股对熔池液面的冲击,还可以获得均匀的流场,挡坝的最优化高度为10mm,并优化了挡坝位置,确定了布流系统出口处的宽度。当宽度为1mm时可获得稳定且温度分布均匀的熔池。     

双辊铸轧-热轧镁合金组织的试验研究

研究了双辊铸轧及热轧镁合金薄带的生产工艺,利用铸轧坯直接进行热轧,研究轧制工艺参数及轧后冷却条件对镁合金微观组织的影响。结果表明,350℃轧制时,其变形组织再结晶程度、晶粒细化和均匀化程度最好。随着压下率的增大,镁合金的晶粒明显地细化,组织变得更加均匀。空冷条件下的镁合金组织比淬火条件下的组织更均匀,晶粒的等轴化效果也比较明显。     

立式双辊铸轧AZ31镁合金薄带试验研究

利用近终形双辊铸轧薄带新工艺快速凝固、动态直接成形的特点,直接制备出宽254 mm、厚1～3 mm的镁合金薄带坯.解决了镁合金坯料成形难问题,极大地简化了生产工艺流程.同时细化晶粒,提高镁合金薄带坯的加工成形性能.     

镁合金的塑性加工技术

镁合金的塑性加工技术越来越引起人们的重视。文章介绍了镁合金单一的塑性加工技术如冲压和锻造成形、挤压成形(包括型材和零件的挤压成形)、超塑成形、等温成形(含等温轧制、等温拉深、等温锻造)、等通道挤压、快速凝固／粉末冶金、喷射沉积以及复合成形技术(如铸锻复合成形、液态模锻再锻造、条料铸轧、喷射 轧制／锻造／挤压等。     

立式双辊铸轧镁合金薄带微观组织分析

在实验室的立式双辊铸机上进行了AZ31B镁合金薄带的铸轧试验.研究了不同工艺下铸轧薄带微观组织,并对不同冷却方式下铸轧镁合金薄带微观组织进行了分析.结果表明,双辊铸轧镁合金晶粒细小、无共析现象发生.铸轧速度对板带的显微组织影响显著,当铸轧速度达到20 m/min时,镁合金薄带组织为理想等轴晶.对铸轧态镁合金薄带进行油冷,既防止了薄带表面氧化,又阻止了冷却过程晶粒长大.     

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.     

铝合金板温成形过程中凸凹模圆角处摩擦的测量

在温成形过程中铝合金板与模具表面的接触和摩擦行为十分复杂,不同的接触区域摩擦状况不尽相同。本文分析了板料成形中摩擦测量的国内外发展状况,采用自行设计的新型摩擦测量装置完成了铝合金板温成形过程中凸凹模圆角处摩擦系数的测量。该测量装置的特点是可以模拟板料的真实变形过程,因而可以获得更为准确的测量结果。     

镁合金板材电磁成形的成形极限研究

对镁合金板材进行杯突实验和电磁成形实验,通过板材极限应变的测量和读取,绘制出镁合电磁成形的成形极限图。结果表明,电磁成形提高了镁合金成形极限。     

AZ31镁合金薄板在热态下的成形极限图及其应用

采用板材热成形试验机BCS-50AR及网格应变自动测量系统GMASystem,获得了AZ31镁合金薄板在150～250℃温度范围内的成形极限图(FLD)。分别将实验获得的FLD及软件自带的Keeler’s方程作为利用DYNAFORM模拟时的破裂判据,模拟研究了AZ31镁合金筒形件在150～250℃温度范围内的拉深过程,并将模拟结果与AZ31镁合金的等温拉深实验结果进行了比较。结果表明:FLD作为DYNAFORM模拟时的破裂判据,能更好地预测AZ31镁合金薄板成形过程中的破裂问题。     

AZ31B镁合金薄板超塑性气胀成形

利用热拉伸试验、气胀成形、金相显微镜和扫描电镜,研究AZ31B镁合金薄板热拉伸性能、气胀成形性能及其组织结构.结果表明:在变形温度为425℃,应变速率为1.0×10-3～6.6×10-5s-1时,其流动应力4～12MPa,延伸率则为200%～327%,挤压+热轧,冷轧的镁合金薄板表现出良好的超塑性;在变形温度为425℃,应变速率为1.0×10-3s-1条件下AZ31B镁合金板材的超塑气胀成形性能较好,胀形件的高度可达24 mm以上,其高径比大于0.80.     

AZ91D镁合金板材的快速气压胀形行为研究

对板厚1.0mm、晶粒尺寸6.0μm的细晶AZ91D镁合金板材进行了快速气压胀形行为的研究.在250～400℃的温度内进行了各种气压的300 s的半球件快速气压胀形试验,研究温度和气压对快速气压胀形能力的影响.试验结果表明,在400℃、0.5 MPa气压下可以得到最大胀形高度为33.0mm的半球件.以上述结果为基础,进行了300 s的筒形件快速气压胀形试验,采用两阶段加载快速气压胀形出了20 mm高而且表面质量好、圆角半径符合要求的筒形件.对胀形件不同位置取样进行金相观察,变形量越大,晶粒越细小.     

凸模圆角半径对钢板冲压成形的影响

圆角半径的确定一直是冲压件工艺设计的关键技术,本文采用实验与理论模型相结合的手段,研究了凸模圆角半径对钢板冲压成形的影响。结果表明：冲压成形中的开裂位置和凸模圆角大小有关;圆角处的减薄率基本上与相对圆角半径R／t成反比;极限成形高度随凸模圆角半径的增大而增大。     

镁合金的特点及其塑性加工技术研究进展

介绍了镁合金的性能特点及其在航天航空领域、汽车工业、3C产品中的应用前景,阐述了镁合金塑性加工现状及研究进展,分析了镁合金挤压、热冲、热锻、等温锻造、超塑性成形及剧塑性成形技术特点及工艺关键。     

镁合金体积成形进展

简要介绍了国内外学者、科技人员进行的ZK30,ZK60,AZ31,AZ31B,AZ61,AZ80,MB15等镁合金材料锻造、挤压方面的基础研究进展和一些简单的产品开发,阐明了镁合金从基本研究到镁合金产品产业化和商业化的发展方向。     

AZ61镁合金半固态触变挤压成形工艺研究

设计并制造触变挤压模具.进行了高固相率半固态AZ61镁合金触变挤压和常规挤压实验,研究了不同成形工艺参数对变形力的影响.结果表明,在触变挤压变形时,挤压温度越高,变形力越小;挤压速度越快,变形力越大.采用建立的半同态AZ61镁合金的本构关系,对半固态AZ61触变挤压成形进行了数值模拟,通过对触变挤压实验和数值模拟结果的对比可知.二者拟合的较好.     

镁合金板温成形过程模具圆角部位摩擦系数的实验研究

利用自行研制的新型摩擦测试装置,对镁合金板温成形过程模具圆角部位摩擦系数进行了测试实验.通过正交实验,研究了温度、压边力、润滑状态等三种工艺参数对模具圆角部位摩擦系数的影响,并采用统计方法对所得到的数据进行了分析,确定了影响摩擦系数的主次关系和最优工艺参数组合.研究结果表明:三种工艺参数中,温度因素的影响最为显著,压边力因素影响一般,而润滑因素影响最小;最优工艺参数组合为温度240℃、压边力3MPa和二硫化钼润滑.