稀土元素对AZ61镁合金铸态显微组织及结构的影响

运用金相显微镜、电子探针和X-ray等手段分析了AZ61合金添加稀土元素Ce后铸态显微结构的变化。结果表明，Ce的加入细化了β相和晶粒，并减少了β相的量。Ce在AZ61合金中以呈块状和杆状Al4Ce化合物的形式存在，这两种化合物熔点极高，几乎不溶于基体，有极少部分偏聚在晶界上。固溶处理后，AZ61合金中的β（Mg12Al17)相几乎全部溶入基体；而加入稀土Ce后，AZ61合金中的Al4Ce化合物几乎很少溶入基体。Ce的加入能够提高AZ61合金基体相的显微硬度，但幅度不大；而将其固溶处理后，Ce的显著提高了AZ61合金的显微硬度。     

等温热处理对AZ61稀土镁合金半固态组织的影响

研究了等温热处理对AZ61稀土镁合金半固态组织的影响,结果表明:随着等温热处理温度的升高,铸态合金中的初始枝晶组织演变成了半固态非枝晶组织,经过了粗化、组织分离和球化三个过程。在等温热处理过程中,稀土La的加入阻碍了原子向固相粒子的聚集和固相粒子的合并,抑制了固相粒子的进一步长大,使半固态非枝晶组织更加细小。经过不同保温时间后,不规则的大块状组织开始球化,形成大量的近球形颗粒。但是,随着保温时间的进一步延长,球化的颗粒开始粗化长大且在颗粒内形成了大量的液岛。枝晶组织的球化过程,包括二次枝晶壁消失和Ostwald熟化。     

AZ31与AZ61异种镁合金的TIG焊研究

采用TIG焊对AZ31与AZ61镁合金薄板进行连接,分别采用了AZ31和AZ61焊丝,比较焊接效果的影响.通过显微镜、扫描电镜、X-ray物相检测等实验方法,分析了两种焊丝焊接接头的外观形貌、显微组织、焊缝析出相及力学性能等差异.研究结果表明:采用AZ31和AZ61两种焊丝都能完成AZ31与AZ61镁合金薄板的对焊,获...     

冷却过程对AZ61镁合金凝固组织的影响

将AZ61镁合金液态凝固过程分为高温熔体和凝固两个阶段,研究各阶段冷却速率对铸态组织的影响,不同冷速下铸态合金枝晶间距的变化及其对显微硬度的影响。结果表明:在高温熔体阶段随着冷却速率从0.65℃/s增加到15.9℃/s,枝晶组织不断细化且尺寸更均匀,一次枝晶间距从230μm逐渐减小到80μm,二次枝晶间距从12.8μm逐渐减小到9.2μm;凝固阶段在7.8℃/s至23.0℃/s不同冷却速率下,一次枝晶间距从105μm逐渐减小到73μm,二次枝晶间距从10.6μm逐渐减小到8.8μm。两个阶段显微硬度值随冷却速率增大都呈增高趋势。相对于凝固阶段,高温熔体阶段的冷却速率变化对铸态凝固组织的影响更显著。     

稀土元素铈对AZ61镁合金铸态显微组织及结构的影响

运用金相显微镜、电子探针和X ray等手段分析了AZ61合金添加稀土元素Ce后铸态显微结构的变化。结果表明 ,Ce的加入细化了 β相和晶粒 ,并减少了 β相的量。Ce在AZ61合金中以呈块状和杆状Al4 Ce化合物的形式存在 ,这两种化合物熔点极高 ,几乎不溶于基体 ,有极少部分偏聚在晶界上。固溶处理后 ,AZ61合金中的 β (Mg12Al17)相几乎全部溶入基体 ;而加入稀土Ce后 ,AZ61合金中的Al4 Ce化合物几乎很少溶入基体。Ce的加入能够提高AZ61合金基体相的显微硬度 ,但幅度不大 ;而将其固溶处理后 ,Ce显著提高了AZ61合金的显微硬度。     

AZ31镁合金热变形特性研究

通过MTS试验机进行等温压缩实验,变形温度范围473～623 K、应变速率范围0.001～1 s-1,研究了AZ31镁合金的流变应力行为及其微观组织的演变规律.结果表明,变形温度、应变速率与峰值应力之间的相互关系可用指数模型来描述,其激活能约为138.13kJ/mol,而动态再结晶则是该合金在热变形过程中的主要软化机制和晶粒细化手段.     

AZ31镁合金冷压缩变形再结晶的研究

对取自铸态的AZ31镁合金进行不同变形量的压缩变形,然后在不同温度下保温不同时间进行退火处理,观察微观组织,获得变形量、退火温度和保温时间对AZ31镁合金微观组织的影响规律.结果表明:在退火过程中,变形量大(12.5%和15%)的试样可以发生完全再结晶,变形量为2.5%和5%的试样未观察到再结晶的发生.随着退火温度的升高,再结晶过程加快,孪晶界是新的再结晶形核地点.     

半固态AZ91D镁合金的压缩变形和显微组织

利用平行板触变压缩仪研究了电磁搅拌的半固态AZ91D合金试样的压缩变形和组织.结果表明:随着半固态压缩变形温度的升高,AZ91D镁合金试样变形的速度加快,即变形应变速度增大,但压缩应力不断下降;在某一载荷下,AZ91D镁合金试样压缩变形应力和应变呈明显的线性关系,与压缩温度的高低无关.随着半固态压缩载荷的提高,AZ91D镁合金试样变形的速度增加,应变速度增大,应力下降速度加快;在不同的压缩载荷下,AZ91D镁合金试样的压缩变形应力和应变都呈明显的线性关系.在实验中的各种半固态压缩变形条件下,初生α-Mg在压缩后AZ91D镁合金试样组织中的分布很均匀,几乎不存在组织偏析.当初生固相的形态呈球状结构,在相同的变形条件下,不同种类合金的半固态压缩变形规律非常相似.     

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.     

AZ61镁合金的动态力学性能与显微分析

利用SHPB(分离式霍布金森压杆)技术对AZ61镁合金进行了动态压缩实验,并利用金相和扫描电镜对冲击后的试样进行了显微分析.讨论了该合金在常温下的动态断裂和塑性变形机制.结果表明:AZ61镁合会的动态压缩应力-应变曲线表现出较强的应变硬化特性,其屈服强度随应变速率增大而升高,断口呈现大量解理台阶和少量韧窝并存的混合形貌,塑性变形方式为滑移和孪生共存.     

热压形变参数对AZ31镁合金接头微观组织和力学性能的影响

采用与母材同质的焊丝对AZ31镁合金板材进行手工钨极氩弧焊,利用真空热压炉及专门设计的夹装模具对焊接接头分别在250,300,350,400℃,应变速率为0.001s-1进行真空热压试验,通过电子拉伸试验仪、光学显微镜(OM)及扫描电镜(SEM)技术,研究镁合金焊接接头的力学性能和组织演化规律。结果表明:随着热压温度的升高,接头抗拉强度和伸长率不断增大,在350℃时,接头表现出最大的抗拉强度228MPa和伸长率10.2%,400℃时,强度和伸长率有所降低。在该工艺过程中,随着变形温度的升高,接头组织再结晶现象越来越明显,350℃时出现较多的动态再结晶核心和再结晶小晶粒,平均晶粒尺寸由46μm细化至16μm左右,随着温度的升高,动态再结晶晶粒数量逐渐增加,400℃时,晶粒尺寸有所长大,平均晶粒尺寸为26μm,分布较均匀。     

AZ61镁合金无铬阳极氧化新工艺

为了减少环境污染和降低能耗,开发了一种高效环保的ZA61镁合金低压直流阳极氧化新工艺,采用电化学方法研究了氧化工艺参数对膜层耐蚀性的影响,获得了最佳工艺配方及参数为:100 g/L NaOH,30 g/LAl(OH)3,34g/L NH4HF2,34 g/L Na3PO4,电流密度0.03 A/cm2,最终电压DC 150 V,室温,阳极氧化时间600 s.耐蚀性测试结果表明,相对于AZ61镁合金基体和广泛应用的DOW17氧化膜,本工艺最佳参数下所得阳极氧化膜的腐蚀电位和点蚀电位均有明显提高,腐蚀电流密度显著下降,约为未处理AZ61镁合金的1/110,DOW17膜层的1/4.     

热轧工艺对AZ31镁合金组织和性能的影响

目的研究大变形量热轧、累积叠轧和普通热轧3种不同加工工艺及后续热处理对AZ31镁合金的组织及室温力学性能的影响。方法将均匀化处理后的AZ31原始样品采用大变形热轧、累积叠轧和普通热轧3种不同加工工艺制备成板材,并进行了后续热处理。利用EBSD技术和力学性能测试,解释了其组织和性能的关系。结果剧烈塑性变形工艺及适宜的热处理工艺,可使AZ31镁合金保持高强度的同时还可兼顾优良的室温延伸率。大变形量热轧工艺制备的AZ31镁合金板材的细晶组织及室温拉伸性能,可与累积叠轧等传统剧烈塑性变形工艺相媲美,屈服强度达到289 MPa,延伸率为7%。结论与普通热轧工艺制得的AZ31镁合金板材相比,大变形量热轧工艺及累积叠轧工艺制得的板材具有更高的强度和塑性。剧烈塑性变形镁合金在低温退火后获得的混晶组织,具有优良的综合力学性能,强度比形变态样品略低,而塑性与完全退火样品相同甚至更好。     

AZ31镁合金轧制工艺的研究

对AZ31镁合金在400℃条件下的轧制工艺进行了研究,在不同压下量、不同道次条件下分别进行了轧制实验,并对轧制后AZ31板材的组织和力学性能进行了研究。实验结果表明:在400℃条件下,以小变形量轧制,每道次压下量为1mm时,较好的加工工艺条件为轧制到第8道次,累积变形量50%;每道次轧制压下量为2mm时,较好的加工工艺条件为轧制到第2道次,累积变形量为25%;AZ31镁合金在大变形量下轧制易产生裂纹,裂纹的产生可能是由于随着累积变形量增加,内应力激增,在难变形的硬取向晶粒区或第二相处产生应力集中,萌生裂纹。裂纹尖端扩展经过的区域变形量较大,因而裂纹两侧存在再结晶细晶区域。     

ZK60镁合金热压缩变形行为

为了研究ZK60镁合金的热变形行为,采用Gleebe-1500热模拟机在变形温度为423～673K、应变速率为0.001～10s-1条件下对合金进行的热压缩试验.分析合金流变应力与应变速率、变形温度之间的关系,通过引入Z参数建立合金流变应力本构方程,并观察合金变形过程中的显微组织演变.结果表明:变形温度低于473K且应变速率大于0.1s-1时试样发生宏观开裂;在变形温度较高和应变速率较低时,合金真应力-真应变曲线具有动态再结晶特征.随变形温度升高和应变速率的降低流变应力减小,热压缩后的组织中再结晶现象越明显;应变速率越高,再结晶晶粒越细小.     

基于数值模拟的 AZ61 镁合金挤压-剪切工艺

目的研究挤压-剪切变形的最优化工艺参数,分析各个工艺参数对AZ61镁合金微观组织和力学性能的影响。方法通过有限元模拟技术,分析了各个工艺参数,包括挤压温度、挤压速度、挤压比对AZ61镁合金成形结果的影响。结果通过对有限元模拟结果的分析和研究,得到AZ61镁合金成形的最佳工艺参数为:挤压温度为400℃;挤压速度为10 mm/s;挤压比越大,再结晶效果越明显,晶粒尺寸越细小。结论优化了挤压温度、挤压速度、挤压比等影响AZ61镁合金成形的因子,得到了符合实际生产的最佳工艺参数。     

镁合金AZ91D的差热分析及凝固组织观察

用差热分析并结合组织观察的方法研究了AZ91D镁合金的凝固相变温度及凝固组织变化特征.通过对AZ91D镁合金差热曲线的分析和不同温度下组织的比较分析,初步确定了该合金的共晶转变温度和液相线温度.同时,通过对不同温度下7个急冷试样的组织观察,分析了AZ91D镁合金在凝固过程中的相变及组织演化特征,并确证了差热分析所得相变温度的准确性.     

铸态AZ31镁合金热压缩过程中的再结晶行为

利用Gleeble-1500在温度200～500℃和应变速率0.001～1s-1范围内对铸态AZ31镁合金进行热压缩实验,并对动态再结晶行为进行研究。基于温度-应变速率的变化规律(Zener-Hollomon参数,Z参数),分析了形变温度和应变速率对铸态AZ31镁合金组织结构的影响规律。结果表明:动态再结晶发生后,再结晶晶粒尺寸随着形变温度的降低而减小。随着Z值的增加,动态再结晶作用增强,形变组织细化。为了便于工程应用的参考,给出了相应的热加工三维图。     

Nd对AZ91镁合金组织和高温力学性能的影响

研究了Nd对AZ91镁合金组织和高温力学性能的影响.结果表明,稀土Nd(1%～4%(wt))的加入明显细化了AZ91镁合金的铸态组织,减少了β(Mg17Al12)相的析出.随着稀土Nd含量的增加,室温、150℃和250℃等3个温度下的强度都是先升后降,Nd含量为1%时合金的强度均达到最大值,特别是150℃下其强度高达203MPa;Nd含量的增加对AZ91镁合金的延伸率影响规律也是先升后降,高温下当Nd含量为2%时合金的延伸率达到最大值,表现出良好的韧性,同时也具有较高强度.     

热处理对AZ31B镁合金轧板组织和性能的影响

研究了AZ31B镁合金轧板经不同温度、时间退火后的组织和性能及其再结晶行为。结果表明,热轧板材在退火过程中主要发生再结晶;退火后,强度略有下降,但伸长率明显提高;在523K下退火,保温60min,可获得平均晶粒直径为10μm的细晶组织,其抗拉强度为258MPa,断裂伸长率为22.3%,综合性能较好。热轧态板材呈脆性准解理断裂,退火后转变为韧性断裂。