不同挤压比下Mg/Al双金属界面的微观组织与力学性能研究

利用正挤压将镁合金MB26和铝合金7075在不同挤压比下挤压成包覆棒材。重点研究了镁铝复合棒材在不同挤压比下的微观组织和力学性能。结果表明,挤压温度450℃时制备的Mg/Al复合棒材在不同挤压比的试样界面厚度不均,在170~2300μm,且在界面上能看到一些微孔;界面处的硬度值明显高于镁铝两基体的硬度值,高达256HV以上;随着挤压比的增加,镁铝结合界面的硬度增大,界面厚度增加,晶粒变得细小;在高温高压下,Mg/Al复合棒材在界面结合区发生了元素的扩散,进而在结合界面发生冶金反应:近铝侧生成Al_3Mg_2相,近镁侧生成Al_(12)M_(17)相。     

轧制-剪切-弯曲变形AZ31镁合金板材的表面质量缺陷与机理研究

通过分析轧制-剪切-弯曲AZ31镁合金板材的裂纹特征,并采用有限元数值模拟和金相观测,研究了不同通道间隙下AZ31镁合金板材表面质量缺陷与应力、应变、模具弯曲半径、微观组织结构的关系。结果表明:板材易在第2弯曲转角处出现非连续横向裂纹,同时模具进口平面处板材易发生连续的起皱现象;随着通道间隙的增大,模具转角处应力、应变值逐渐变小,网格畸变程度逐渐降低,同时第2弯曲转角半径的增大也有利于制备出表面质量良好的AZ31镁合金板材;由于轧制、剪切、弯曲变形的应力、应变积累过大,裂纹主要出现在剪切带相对集中、孪晶交叉较多的区域,裂纹的拓展主要在孪晶界附近。     

循环道次对高温叠轧AZ31镁合金板材组织与性能的影响

目的通过高温累积叠轧工艺制备出高强度的镁合金,并研究该过程中循环道次对AZ31镁合金板材的微观组织与性能的具体影响。方法对累积叠轧1～5次板材进行微观组织观察,并进行显微硬度的测试,得到不同板材的硬度值,通过X射线衍射分析得到不同板材的取向结果,最终进行力学性能实验,并对比分析。结果随着循环道次的增加,板材抗拉强度有明显改变。从260 MPa先增加至310 MPa,最后稳定在350 MPa左右;非基面织构比重增加;断裂伸长率先降低后升高并稳定在10%左右。结论累积叠轧工艺使得AZ31镁合金板材产生了加工硬化,并显著细化了晶粒。循环道次的增加、孪晶产生和晶界数量显著增多导致强度进一步提高。     

AZ31 镁合金轧制-剪切-弯曲变形工艺数值模拟研究

目的研究温度和道次压下量的变化对AZ31镁合金轧制-剪切-弯曲变形工艺的影响规律。方法对AZ31镁合金轧制-剪切-弯曲变形过程进行数值模拟,探究变形过程中应力、应变分布规律。结果压下量越大,模具转角处累积的等效应变值越大;随着温度的升高,模具转角处等效应力逐渐减小,等效应变逐渐增大。结论试样在模具转角处发生了剧烈的塑性变形,研究结果为板材的制备提供了依据。     

退火工艺对高温叠轧AZ31镁合金板材组织与性能的影响

将高温叠轧变形和退火再结晶相结合,尝试共同调控AZ31镁合金板材的组织与织构。在300℃下对高温叠轧AZ31镁合金板材进行不同时间的退火处理,并研究了退火对高温叠轧板材组织、晶粒取向和力学性能的影响。结果表明:随退火时间的增加,界面结合质量逐渐提高,当退火时间为30 min时,部分区域出现冶金现象;显微硬度随退火时间的增加而降低;延长退火时间,高温叠轧板材非基面取向晶粒比重显著增加,同时,高温叠轧历史累积应变量、后续退火两者共同作用促使AZ31镁合金板材基面织构显著弱化。     

大角度盆状TC6钛合金锻造成形研究

介绍了通过饼坯+胎模成形大角度盆形锻件的近净成形锻造方案,并对方案进行了模拟验证、生产试制。试验结果表明：对于大角度盆形锻件采用饼坯+胎模成形的近净成形方案,可获得流线及组织性能良好的锻件。检测结果表明：锻件内部未见缺陷及清晰晶,流线沿锻件外形分布,无穿流和涡流,高倍组织为典型的等轴组织,β相基体均匀分布初生α相,初生α相含量约为40%,晶粒细小且均匀,各项性能检测结果均满足要求且有一定富余量。该方案的生产验证了TC6大角度盆形锻件的生产新模式,既能保证产品质量又能节约生产成本,还能充分挖掘设备生产能力,创造更好的经济效益,对类似产品成形有一定的指导作用。     

累积叠轧焊温度对AZ31镁合金板材组织与性能的影响

目的研究叠轧温度对AZ31镁合金板材组织与性能的影响。方法在450℃和550℃下,对AZ31镁合金板材进行2道次叠轧,研究不同温度下板材界面裂纹的金相组织、RD-ND面晶体取向、力学性能以及断面形貌的异同。结果 450℃累积叠轧制备的ARB2镁合金板材室温断裂伸长率为2.3%,550℃累积叠轧制备的ARB2镁合金板材室温断裂伸长率为8%;450℃叠轧板材中动态再结晶晶粒大多数尺寸约为1～3μm左右,550℃叠轧板材中动态再结晶晶粒大多数尺寸约为600 nm～2μm。结论通过提高温度,可改善界面结合性能,促进基面晶粒往非基面取向偏转,提升了叠轧板材的力学性能,使叠轧板材由较低温度下的脆性断裂向韧性断裂转变。