高应变速率下AZ31镁合金的各向异性及拉压不对称性

采用分离式霍普金森拉杆及压杆装置,研究挤压态AZ31镁合金高速变形下的各向异性及拉压不对称性,并从微观变形机制的角度探讨具有强烈初始基面织构的挤压态镁合金各向异性及拉压不对称性产生的原因。结果表明:在高速变形条件下,依据加载方向及应力状态挤压态AZ31镁合金的拉伸行为表现出很强的各向异性,但压缩行为的各向异性不明显;在挤压方向表现出很强的拉压不对称性,而在垂直于挤压方向的拉压不对称性很低。挤压态AZ31镁合金宏观上的各向异性及拉压不对称性是由于不同的微观变形机制所引起的。沿挤压方向拉伸的主要变形机制为柱面滑移,沿垂直于挤压方向拉伸及压缩的主要变形机制为锥面滑移;沿挤压方向压缩时初始变形机制为拉伸孪晶,当变形量为0.08(8%)左右时由于孪晶消耗殆尽,变形变而以滑移的方式进行。     

新型煤粉代用材料3R粉的研究

采用差热分析及光亮碳生成率的测试方法对所收集的几十种材料进行了试验 ,从中优选出了 3种 ,即R1、R2、R3。其中R1和R2具有高的光亮碳生成率 ,R3可减小型砂的热膨胀。用单纯形重心设计 ,优选出了这 3种材料的合适搭配方案 ,制成了既具有防粘砂效果又具有抗夹砂能力的煤粉代用材料 3R粉。     

Fatigue behavior of magnesium alloy and application in auto steering wheel frame

The low-cycle fatigue behaviors of AZ91HP-F,AZ91HP-T6,AZ91HP-T4 and AM50HP-F were investigated,and the potential application of AM50HP-F in steering wheel frame was studied.The steering wheel properties were characterized by bend fatigue and tensile testing,and the fatigue fracture was analyzed by SEM.The results show that the fatigue lives of AZ91HP-F and AZ91HP-T6 have little difference by comparing the low-cycles fatigue properties of different heat treatment states.The crack propagation velocity of A...     

镁、铝合金及塑料轻量化竞争与挑战

汽车材料轻量化成为汽车发展的必然趋势。本文以简单矩形断面实心杆为例,对镁合金、铝合金和塑料在弯曲载荷下的刚性和屈服两种约束条件下的厚度和质量比进行系统分析,依此探讨镁合金作为汽车轻量化材料的优势和不足,以及镁合金材料开发与应用的发展方向。     

镁合金方向盘骨架应用研究及性能测试

利用Flow-3D软件对AM60镁合金方向盘骨架进行了工艺优化.结果表明,充型温度为700℃,压铸模温度为220℃,冲头速度为2.34 m/s时,能够获得理想的方向盘骨架.按照计算工艺优化结果试生产出了合格的AM60镁合金方向盘骨架.采用万能试验机测试了方向盘骨架的疲劳性能及力学性能.结果表明,其平均疲劳寿命达到了11万次,抗拉强度为220 MPa,伸长率为5%.     

挤压态AM30镁合金的动态力学行为及变形机制

采用分离式Hopkinson压杆和反射式拉杆装置在室温对挤压态AM30镁合金进行动态压缩和拉伸试验,分析AM30镁合金在沿挤压方向(ED)和横向(TD)压缩和拉伸时的变形机制,计算AM30镁合金在ED和TD方向压缩和拉伸时的应变速率敏感系数,并通过SEM观察断口形貌。结果表明:沿ED方向压缩时,拉伸孪晶{1012}1120是主要变形机制,屈服强度对应变速率不敏感;沿ED方向拉伸以及TD方向压缩和拉伸时,拉伸孪晶不能启动,位错滑移参与变形,应变速率敏感系数提高;AM30镁合金在ED方向表现出很强的拉压不对称性,压缩/拉伸屈强比约为0.38,在TD方向则无明显的拉压不对称性;AM30镁合金在动态压缩和拉伸时断口形貌呈韧脆混合的断裂特征。     

高应变速率下Mg-3Zn-1Y镁合金的各向异性及变形机制

采用分离式Hopkinson压杆装置(SHPB)测试了挤压态Mg-3Zn~(-1)Y稀土镁合金在应变速率分别为1000、1500和2200 s~(-1)时的动态真应力-真应变曲线;采用OM和SEM等分析了其高速变形过程中的组织演变规律及断口形貌,从微观变形机制的角度探讨了具有强烈初始基面织构的挤压态镁合金产生各向异性的原因。分析结果表明:在高速变形条件下,由于加载方向不同,挤压态Mg-3Zn~(-1)Y镁合金的压缩行为表现出较明显的各向异性。挤压态Mg-3Zn~(-1)Y镁合金宏观上的各向异性是由于不同的微观变形机制所引起的。沿挤压方向压缩时,当应变较小时,变形机制主要为拉伸孪晶,当应变增加时,会有柱面滑移参与变形,当应变达到一定值时滑移成为其主要的变形方式。而沿挤压横向压缩时,随着应变速率增加,变形方式由压缩孪生为主变为基面滑移和二次锥面滑移协同变形。     

{1012}拉伸孪晶对AZ31B镁合金动态力学行为及应变速率敏感性的影响

采用分离式Hopkinson压杆和反射式拉杆装置在室温对挤压态AZ31B镁合金进行了动态压缩和拉伸试验,分析了AZ31B镁合金沿挤压方向压缩和拉伸时的不对称性和应变速率敏感性.结果表明:沿挤压方向压缩时,拉伸孪晶{1012}<1120>首先启动,屈服强度对应变速率不敏感;沿挤压方向拉伸时,拉伸孪晶不能启动,位错滑移参与变形,应变速率敏感性有所提高;由于拉伸孪晶只能单向启动,AZ31B镁合金在挤压方向的动态拉压不对称性显著.     

热挤压Mg-6Zn-xCu-0.6Zr(x=0,0.5,1.0,1.5)合金的显微组织及力学性能

对Mg-6Zn-x Cu-0.6Zr(x=0,0.5,1.0,1.5)合金进行了熔炼并浇注在金属模中,然后进行了挤压成形试验。结果表明:铸态合金随着Cu含量的增加晶粒逐渐细化,第二相含量增多,其组织由α-Mg、MgZn_2及Mg Zn Cu相组成。合金经挤压后力学性能明显提高,其中挤压ZK60合金的动态再结晶较弱,晶粒细化程度较小。铸态合金组织中的第二相在挤压过程中被打碎,并沿着挤压方向分布。挤压态合金晶粒细化程度明显,其平均晶粒尺寸可达到10~13μm。Mg Zn Cu相呈短棒状分布在晶界,而Mg Zn2相呈细小的颗粒状分布在基体上。挤压态合金力学性能改善的原因可归结为细晶强化、第二相弥散强化及固溶强化综合作用的结果。其中挤压态Mg-6Zn-1.0Cu-0.6Zr力学性能最优,其抗拉强度、屈服强度及伸长率分别达到320.22 MPa,240 MPa和11.48%。     

挤压态AM30镁合金高速冲击载荷下的断裂形貌分析

采用扫描电镜(SEM)及光学金相显微镜观察了挤压态AM30镁合金在高应变速率的压缩及拉伸载荷作用下,沿挤压方向及横向断裂之后的微观组织形貌,研究了不同微观形貌的形成原因.结果表明,挤压态AM30镁合金在高速压缩时为脆性断裂,而在高速拉伸时不论是横向还是挤压方向均为韧、脆混合断裂,且随着应变速率的增加脆性增大.除了断裂之外,挤压态AM30镁合金在高速冲击载荷作用下的失效形式还有绝热剪切及内部裂纹扩展.