差速循环扩挤制备的AZ31镁合金的组织和力学性能（英文）

对AZ31镁合金进行了差速循环扩挤(CEE-AEC),研究了变形道次对晶粒细化、织构演变和力学性能的影响。结果表明,在差速循环扩挤过程中,发生了连续动态再结晶(CDRX)和非连续动态再结晶(DDRX),平均晶粒尺寸从344μm减小到11.7μm。随着加工道次的增加,(0001)基面织构强度逐渐增加。差速循环扩挤模具中不对称型腔的存在极大地引起了基面织构的偏转。此外,合金的机械性能得到改善,并且屈服强度(TYS)、抗拉强度(UTS)和断裂伸长率(EL)分别为109 MPa,211 MPa和30.8%。     

往复镦挤和热处理的稀土镁合金组织和性能变化

采用往复镦挤(RUE)工艺可以对合金进行剧烈塑性变形。应用降温RUE工艺对Mg-12.0Gd-4.5Y-2.0Zn-0.4Zr(wt%)合金进行不同道次的变形和热处理,对比分析了其微观组织、织构及力学性能的演变。结果发现:随着变形道次的增加,合金粗大晶粒减少,动态再结晶晶粒数量分数升高,动态再结晶晶粒对原始晶粒的吞噬作用促进了晶粒的连续细化,组织均匀性大大改善。同时合金(0001)基面织构最大极密度值随着加工道次的增加显著下降,动态再结晶晶粒取向随机分布,促进了基面织构弱化。由于组织细化和织构减弱,合金的室温抗拉强度及屈服强度均明显升高,在3道次变形和热处理后材料的力学性能达到最高。     

降温往复镦粗-挤压变形对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金晶粒细化及织构变化的研究

本文在480°C降温至370°C条件下,采用循环镦?挤工艺对均匀化后的Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金进行变形,对循环镦?挤变形过程中的合金微观组织和织构变化进行研究。结果表明,随着循环镦?挤变形道次的增加,晶粒尺寸逐渐减小。在变形6道次后,累积应变达到 8.4,得到了平均晶粒尺寸为 3.4 μm 的细小均匀的微观组织。晶粒细化是由非连续动态再结晶和连续动态再结晶复杂共同作用引起的。另外,变形过程中,原始粗大晶粒内的片层状长程有序相(LPSO)发生扭折变形产生扭折带,并在扭着带处引起动态再结晶产生,分割原始粗晶,起到晶粒细化作用。结果还表明,一道次镦?挤变形后,合金产生强的基面织构,随着变形道次的增加,织构强度有所减弱。织构弱化的原因是动态再结晶和加载力在轴向和径向交替变化共同作用。     

降温往复镦粗-挤压变形对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金晶粒细化及织构变化的研究（英文）

在480℃降温至370℃条件下,采用循环镦-挤工艺对均匀化后的Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金进行变形,对循环镦-挤变形过程中的合金微观组织和织构变化进行研究。结果表明,随着循环镦-挤变形道次的增加,晶粒尺寸逐渐减小。在变形6道次后,累积应变达到8.4,得到了平均晶粒尺寸为3.4μm的细小均匀的微观组织。晶粒细化是由非连续动态再结晶和连续动态再结晶复杂共同作用引起的。另外,变形过程中,原始粗大晶粒内的片层状长程有序相(LPSO)发生扭折变形产生扭折带,并在扭折带上发生动态再结晶,分割原始粗晶,起到晶粒细化作用。结果还表明,1道次镦-挤变形后,合金产生强的基面织构,随着变形道次的增加,织构强度有所减弱。织构弱化的原因是动态再结晶和加载力在轴向和径向交替变化共同作用。     

累积叠轧焊AZ31镁合金微观组织和织构演变的EBSD研究

对AZ31镁合金热轧板在350℃进行了累积叠轧焊(ARB)变形,采用EBSD技术研究了AZ31镁合金的微观组织和织构演变.结果表明,ARB可以显著细化AZ31镁合金的晶粒组织,经过3道次变形后平均晶粒尺寸为2.18μm,后续的ARB变形使AZ31镁合金的微观组织更均匀,但晶粒不会再显著细化,说明存在临界ARB变形道次,使晶粒细化和晶粒长大之间达到动态平衡.AZ31镁合金在ARB变形过程中的晶粒细化机制为连续动态再结晶,尤其还观察到了旋转动态再结晶.动态再结晶的形变储存能来源于多道次累积的剧烈应变和沿厚度方向分布复杂的剪切变形.ARB变形过程中旋转动态再结晶和剪切变形使新晶粒c轴发生旋转,导致基面织构弱化.     

差速循环扩挤制备的AZ31镁合金的组织和力学性能

对AZ31镁合金进行了差速循环扩挤（CEE-AEC）,研究了变形道次对晶粒细化、织构演变和力学性能的影响。结果表明,在差速循环扩挤过程中,发生了连续动态再结晶（CDRX）和非连续动态再结晶（DDRX）,平均晶粒尺寸从344 μm减小到11.7 μm。随着加工道次的增加,（0001）基面织构强度逐渐增加。差速循环扩挤模具中不对称型腔的存在极大地引起了基面织构的偏转。此外,合金的机械性能得到改善,并且屈服强度（TYS）、抗拉强度（UTS）和断裂伸长率（EL）分别为109 MPa,211 MPa和30.8%。     

Mg-1Zn-1Gd合金在等径角挤压下的晶粒细化机理及织构演变

研究等径角挤压(ECAP)对Mg-1Zn-1GD合金组织、织构和动态再结晶行为的影响,结果表明,在350℃等径角挤压后,试样的显微组织由细小的再结晶晶粒组成,基体中有大量均匀分布的等轴晶。8道次获得平均晶粒尺寸为3.6m的均匀超细晶粒结构。不连续动态再结晶(DDRX)和连续动态再结晶(CDRX)导致晶粒细化。利用电子背散射衍射技术对织构进行了分析。结果表明,经过4次ECAP后,形成了较强的基础纹理(多重随机分布~19.76)。随着挤压道次的增加,挤压合金板材基面上的晶粒主要沿挤压方向拉长,取向分布由集中状态向分散状态转变。织构减弱,最大值为15.66。最后表明织构与Mg-1Zn-1GD合金的平面各向异性有关.     

不同模具角度下反复弯曲-压平变形工艺对AZ31镁合金板材显微组织演变和变形行为的影响（英文）

采用不同角度模具的反复弯曲-压平变形工艺制备AZ31镁合金板材。通过FEM、OM、EBSD和硬度计研究AZ31镁合金在反复弯曲-压平变形过程中的显微组织演变和变形行为。结果表明,150°/150°模具在所有三组实验中都表现出最佳性能。随着道次的增加,合金的等效应变由于剪切和弯曲作用而显著提高。经过4道次后,合金的平均晶粒尺寸显著细化至1.7μm,基面织构被弱化,这是非基面滑移、动态再结晶和孪生引起的;尤其是锥面滑移有利于引发动态再结晶和孪生。合金的硬度值达到HV 77,这是滑移、孪生和动态再结晶竞争产生的显微组织和织构综合作用的结果。     

强变形AZ31镁合金的静态再结晶

通过光学显微镜及SEM/EBSD观察研究强变形AZ31镁合金在300～673 K的退火行为,分析显微组织、晶粒尺寸分布、平均晶粒尺寸、硬度及变形织构随退火温度的变化.结果表明:细晶组分随着温度的升高不断降低,退火过程按退火温度可分为孕育、再结晶急速长大及晶粒正常长大3个阶段.强变形过程中,发生连续动态再结晶的镁合金在随后的退火过程中主要受晶粒长大控制,没有发生织构变化,即为连续静态再结晶.     

等温多向锻造AZ61镁合金的组织演化与力学性能

研究AZ61镁合金在等温锻造过程中的显微组织及力学性能变化,讨论晶粒细化机理及显微组织与力学性能的关系。结果表明：合金的平均晶粒尺寸随着多向锻造道次的增加而减小,在初始的1、2道次变形过程中,晶粒急剧细化,随着变形道次的增加,晶粒细化能力减弱,经过6道次变形后,晶粒尺寸由初始的148gm细化到14μm。晶粒细化主要是由于合金在锻造过程中发生了连续动态再结晶。随着变形道次的增加,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率逐渐增加。     

Microstructural Evolution and Anisotropic Weakening Mechanism of ZK60 Magnesium Alloy Processed by Isothermal Repetitive Upsetting Extrusion

The isothermal repetitive upsetting extrusion (RUE) was implemented to process ZK60 magnesium alloy at 380 °C. Then, the relationship between the microstructural characters, including grain refinement and texture evolution, and the mechanical performance of the alloy was investigated. Results showed that after 3 passes of RUE, the average grain size was refined from 115.0 to 26.5 μm, which was mainly caused by the continuous dynamic recrystallization and discontinuous dynamic recrystallization. Meanwhile, the elongation of the alloy increased from 13.8 to 21.6%, and the superplasticity (142%) of the alloy has been achieved in the following high temperature tensile test, which is very beneficial for the further processing of the alloy into components. In particular, the alloy formed a distinctive texture distributed between < 2-1-11 > and < 2-1-14 > , which was greatly related to the Schmid factor of extrusion direction (ED) and transverse direction (TD). This texture changed the initiation ability of basal and prismatic slip in both directions and inhibited the initiation of partial tensile twinning in TD; thus, the anisotropy in both directions was weakened. As expected, the tensile yield strength difference decreased from 25.9 to 3.4 MPa, but it was used as the cost of tensile yield strength in ED.     

Microstructure and mechanical properties of as-extruded Mg-Sn-Zn-Ca alloy with different extrusion ratios

The effect of extrusion ratio on microstructure and mechanical properties of as-extruded Mg-6Sn-2Zn-1Ca (TZX621) (mass fraction, %) alloy was investigated. It is found that incomplete dynamic recrystallization (DRX) took place in as-extruded TZX621 alloy. As the extrusion ratio was increased from 6 to 16, both fraction of un-DRXed grains and average size of DRXed grains in as-extruded TZX621 alloy decreased and the basal texture was weakened. Coarse CaMgSn phase was broken into particles and fine Mg₂Sn phase precipitated from α-Mg matrix during hot extrusion. Yield strength, ultimate tensile strength and elongation of as-extruded TZX621 alloy with extrusion ratio of 16 reached 226.9 MPa, 295.6 MPa and 18.1%, which were improved by 36.0%, 17.7% and 13.5%, respectively, compared to those of as-extruded TZX621 alloy with extrusion ratio of 6.     

挤压参数对生物植入应用镁合金降解性能的影响：综述（英文）

作为新一代临时生物材料,镁合金具有良好的生物相容性和生物可降解性,也有助于损伤骨组织的修复。但是,其在人体体液中不具备所要求的耐腐蚀性能。挤压等热机械加工对镁合金的力学性能和生物腐蚀行为均有影响。本文综述挤压参数(挤压比和温度)对镁合金生物腐蚀性能的影响。它们的影响主要归因于挤压合金显微组织的改变,包括最终的晶粒尺寸和均匀度、织构以及第二相的尺寸、分布和体积分数。挤压过程中的动态再结晶和晶粒细化使组织更均匀,并导致基面织构的形成,从而提高镁合金的强度和耐腐蚀性能。挤压温度和挤压比是影响降解的重要因素。随着挤压比的增加和/或挤压温度的降低,镁合金的晶粒尺寸减小,与挤压方向平行的样品两侧的基面织构增强,析出相体积分数降低,晶粒尺寸减小,这些都有助于提高镁合金植入物的耐腐蚀性能。     

热挤压高强度Mg-6Zn-4Y合金

通过铸造和300℃热加压制备细晶Mg-6Zn-4Y合金,利用XRD、OM、SEM和TEM研究合金组织,并测试其室温拉伸性能。结果表明,合金主要由α-Mg和W相两相组成,挤压态合金具有双峰晶粒尺寸分布;细小晶粒为动态再结晶晶粒,平均尺寸为1.2μm;粗大晶粒（占面积分数的23%）为未再结晶区域,并沿挤压方向被拉长。合金的极限抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为（371±10）MPa,（350±5）MPa和（7±2）%,其工程应力—应变曲线有明显的屈服点。合金高强度归因于晶粒细化和W相、纳米沉淀颗粒及强基面织构的增强作用。     

镁合金织构与各向异性

介绍了镁合金变形及退火织构的组分与特点,论述了在挤压、轧制、等径角挤压等塑性变形及退火过程中镁合金织构的演变规律及形成机理,分析了织构与镁合金力学性能的基本关系,探讨了合金元素、变形温度、应变速度、外加应力及晶粒度等基本因素对镁合金织构特征与各向异性的影响.结果表明:织构对镁合金力学性能的影响,其实质是通过改变各滑移系特别是{0001}[1120]基面滑移系的Schmid因子、产生织构强化或软化而实现的.     

Ultra-high strength Mg-9Gd-4Y-0.5Zr alloy with bi-modal structure processed by traditional extrusion

It is usual to observe that multi-scale structures can lead to combined strength and ductility both in aluminum alloys and steels, but related research has been seldom reported yet in magnesium alloys. In this study, applying traditional one step extrusion, we have successfully obtained a bimodal (Mg-9Gd-4Y-0.5Zr) alloy capable of ultra-high strength. The characterized sample reveal a bi-modal microstructure with two constitutions, i.e. stretched coarse-grain region with strong basal fiber texture and recrystallization fine-grain region. The bi-modal structured sample exhibit excellent mechanical properties with an ultimate strength 508 MPa and elongation 8% via 400 °C extrusion and subsequently 200 °C-60 h peak aging process. Ultra-high strength can be attributed to its strong extrusion texture in stretched coarse grains and dispersed nano-scale precipitates. This unique bimodal structure could be produced easily by one step extrusion, which is quite reliable and low costs in industrial applications of magnesium alloys with ultra-high strength as well as ideal ductility.     

往复挤压Mg-4Al-2Si合金的显微组织与高温力学性能

研究了往复挤压Mg-4Al-2Si合金的显微组织与高温力学性能。结果表明,往复挤压可显著细化Mg-4Al-2Si合金的组织,随着挤压道次的增加,基体晶粒与Mg2Si相颗粒不断细化,其中,基体晶粒由于动态再结晶而细化。挤压8道次时,基体晶粒和Mg2Si颗粒的平均尺寸分别由铸态的45μm和20μm减小至1.5μm和1.3μm;但是,当挤压道次为11时,基体晶粒与Mg2Si相颗粒均出现粗化现象。往复挤压可使合金的高温力学性能大幅度提高,挤压8道次时,高温屈服强度最高,为197 MPa;挤压11道次时,高温抗拉强度最高,为256 MPa,与铸态高温强度相比,分别提高了163.9%和239.7%。合金的高温强化机制为Mg2Si颗粒的弥散强化作用,高温拉伸断裂形式为微孔聚合型韧性断裂。     

退火温度对冷轧商业纯钛板材组织和力学性能的影响（英文）

传统的商业纯钛(CP-Ti)合金强度往往不能满足结构材料的需求。为了提高其力学性能,对冷轧CP-Ti合金在不同温度下退火,并详细研究其再结晶行为和织构演变。结果表明,部分再结晶形成的双态结构(等轴和拉长的晶粒)表现出极限抗拉强度(702MPa)和总伸长率(36.4%)的优异结合。CP-Ti板材的再结晶形核优先发生在高应变和大角度晶界区域。同时,变形不均匀晶粒的内部取向差增大并转变成大角度晶界,进一步促进再结晶形核。主要再结晶织构是由冷轧基面RD-分裂织构转变而来的基面TD-分裂织构,再结晶过程中定向形核起主导作用。     

等温往复镦粗-挤压对Mg-Re-Zn合金微观组织和室温力学性能的影响

对Mg-9Gd-3Y-2Zn-0.5Zr合金在420℃恒定温度下进行了4道次等温往复镦挤变形实验,研究了等温往复镦挤过程中合金微观组织和室温力学性能的变化规律.研究表明:随着等温往复镦挤变形道次的逐渐增加,动态再结晶发生,晶粒细化效果明显,这是主要是因为LPSO相附近产生的应力集中阻碍了位错运动,产生位错堆积,从而促进...     

镁合金交互式交替正向挤压成形过程中显微组织演变及增塑机制（英文）

研究AZ31镁合金在不同加载位移(h=3、6、9 mm)下通过交互交替正向挤压方法加工的显微组织演变和力学性能。采用光学显微镜和电子背散射衍射分析显微组织演变,并通过拉伸实验与扫描电镜表征力学行为。结果表明,交互式交替正向挤压成形中连续动态再结晶(CDRX)与非连续动态再结晶(DDRX)共同作用实现晶粒细化。随着加载量h值的减小,再结晶占比由23.4%提高到66.7%。挤压丝织构逐渐向挤压方向(ED)倾斜,DDRX的晶粒取向随机化效应进一步削弱纤维织构强度。当h=3 mm时,抗拉强度为249.1 MPa,伸长率达到29.4%。