日本镁合金研究进展及新技术

对日本最新发表的镁合金研究文献、日本金属学会第134次演讲会和塑性加工学会第35次演讲会上演讲者发表的关于镁合金的内容进行整理和综合,全面介绍了日本高性能镁合金材料的制备、镁合金板材棒材、成形性及高温变形特性和镁合金的防燃、防氧化与循环再生等镁合金研究的最新成果,并结合自己的研究实践,对镁合金的发展趋势进行了分析,反映了日本镁合金研究的热点问题和最新进展.     

固相合成AZ91D镁合金的组织和性能

利用固相合成方法在挤压比为11∶1的条件下,将AZ91D镁合金屑分别在573、623、673和723 K时制备成试样,对试样进行微观组织观察和力学性能测试。结果表明:在573~673 K时,AZ91D镁合金的抗拉强度和延伸率随合成温度的升高而增大,高于673 K时其抗拉强度和延伸率随合成温度的升高而降低,在合成温度为673 K时,其抗拉强度最高,达到384.4 MPa;在热挤出过程中氧化层被均匀弥散在组织中且发生动态再结晶,使固相合成AZ91D镁合金的力学性能与铸态和用铸锭热挤出制备的镁合金相比明显提高,在合成温度为673 K时,其延伸率为5.8%,比铸态增加152%;AZ91D镁合金屑在挤出过程中不能完全结合且出现较多的微裂纹,使其延伸率与铸锭热挤出制备的AZ91D镁合金相比低44%。     

半固态成型数值模拟的研究进展

综述了国内外关于数值模拟技术在半固态流变铸造过程、触变铸造过程及二次加热等方面的研究进展,并展望了半固态成型数值模拟的应用前景及意义。同时,采用商业有限元软件DEFORM3DTM成功地模拟了半固态镁合金AZ91D的成型过程,并利用自制的模具,对AZ91D镁合金570℃时的触变成型作了试验验证。通过对比得出模拟结果与试验结果基本吻合。     

保温时间对AZ91D镁合金半固态挤压成形的影响

对应变诱发法制备的AZ91D镁合金半固态浆料在575℃保温15~60min后进行挤压成形试验,通过分析不同保温时间下半固态浆料的挤压流变性能及组织特征,研究了保温时间对镁合金半固态挤压成形的影响。结果表明:随着保温时间的延长,半固态浆料的临界挤压力、最大挤压力和固相率都呈先降后升的趋势,在保温45min时挤压力达到最小值,半固态浆料的充型距离最大,固相颗粒的球形率最佳且分布最均匀,固相率和成形件表面粗糙度最小。     

氩弧熔敷原位合成TiC-TiB2/Ti基复合涂层组织及性能分析

利用氩弧熔敷技术,在TC4合金表面原位合成了TiC-TiB₂增强镍基复合材料涂层,利用SEM和XRD等方法分析了涂层的显微组织并测试了涂层的显微硬度.结果表明,熔敷组织主要由TiC,TiB₂和Ti(Ni,Cr)组成,TiB₂主要以棒状形式存在;在所形成的TiC-TiB₂/Ti复合材料层中,TiC和TiB₂颗粒分布均匀且尺寸细小;熔敷涂层由表及里组织不同;熔敷层与基体呈冶金结合,无气孔、裂纹等缺陷;涂层的显微硬度达到13.8 GPa,较基体提高了4.5倍.     

热压烧结温度对固相再生TC4钛合金微观组织及硬度影响

通过热压烧结法对TC4钛合金废屑进行固相再生,并对固相再生TC4钛合金的微观组织和硬度进行了分析测试,研究了热压烧结温度对固相再生TC4钛合金微观组织和硬度的影响。结果表明,在给定的热压烧结工艺条件下,TC4废屑结合良好,且没有产生新的亚稳相,再生坯料的相组成与母材一致,仍为典型的α+β组织。烧结温度升高,会使再生合金微观组织中的β-Ti晶粒长大,晶界模糊并导致部分针状的α-Ti以团束的形式析出,显微组织中的β-Ti相含量提高,针状的α-Ti组织则明显减少,烧结温度为1 200℃时,合金组织由网篮组织转变为魏氏组织。再生合金的显微硬度值也随着烧结温度的升高而提高。     

Effect of rod-like grain on properties and toughening mechanism of 3Y-TZP/Al2O3 ceramics

In-situ rod-like A1203 grain was prepared by adding CAS multiphase additives under the sintering condition of 30 MPa, 1 550℃ and 1 h. The sintering behaviors, microstructure, toughening mechanism and access of Al2O3 ceramics were investigated by SEM, EDS and WDW omnipotent electronic mechanical testing machine, etc, and the crack propagating model of cylindrical crystal/3Y-TZP composite toughening Al2O3 ceramics was established. The results show that the composite additives prompt the anisotropic growth of Al2O3 grain, which strengthens toughening effect of 3Y-TZP in 3Y-TZP/Al2O3 composite ceramics. Moreover, the experimental material density is near to theoretical density, bending strength is 556.35 MPa, and fracture toughness is 6.73 MPa.m1/2. The mechanical properties of the materials are obviously improved.     

耐热镁合金研究应用现状及强化机制

综述了RE、Ca、Si和Bi等合金元素对镁合金高温性能的影响。介绍了耐热镁合金在汽车、动力系统、航空航天及军事等领域的应用。讨论了耐热镁合金的几种强化方法,包括沉淀强化、固溶强化、细晶强化、复合强化。指出了开发耐热镁合金应注意的问题。     

热处理对ZM6镁合金TIG焊后组织性能的影响

采用钨极氩弧焊对ZM6铸造镁合金进行焊接,并对其进行了T6热处理,利用光学显微镜及扫描电镜对焊后及热处理后的焊接接头显微组织进行观察,对试样进行显微硬度和抗拉强度测试。结果表明:经过540℃固溶处理后,晶界处的化合物已基本固溶到基体。经200℃时效16 h后,出现3种析出相,并且焊缝及母材显微硬度均达到最大值,分别为85HV和81HV。热处理后拉伸试验断裂位置在熔合区附近,抗拉强度达到260 MPa,较未热处理的160 MPa有较大提高。热处理后拉伸断口形貌呈现出两个不同的区域,分别为解理和韧窝-解理混合断裂。     

AZ91D镁合金屑的固相再生(英文)

利用固相再生技术回收利用AZ91D镁合金屑,具体工艺为先冷压再热挤。结果表明:制备的AZ91D镁合金具有较好的力学性能且晶粒明显细化。在热挤出过程中发生了动态再结晶,且动态再结晶组织受到热挤温度和应变速率的影响,在300-350 °C下基面滑移和孪晶协调变形导致动态再结晶晶粒产生,形成"项链"组织;在 350-400 °C下位错的交滑移控制动态再结晶形核;高于400 °C时位错攀移控制了整个动态再结晶过程,形成均匀的再结晶组织。随着应变速率增加AZ91D镁合金力学性能增大,改善了材料的力学性能,但应变速率过大,制备试样表面出现裂纹,影响材料的力学性能。