径向锻造成形技术及其在镁合金锻造中的应用

简述了径向锻造的成形原理、特征和径向锻造机组的研发现状,系统介绍了径向锻造变形量、拉打速度、锤头对数及其几何形状等成形参数对锻件组织性能的影响。结合现有镁合金锻造技术的研究成果,分析了传统锻造工艺制备高塑型超细晶镁合金过程中,变形速率、初始晶粒大小和累积变形量等因素对镁合金的组织演变及锻后力学性能的影响。指出了径向锻造技术用于制备超细晶镁合金型材的优势,分析了镁合金径向锻造成形技术的发展趋势及其应用前景。     

径锻AZ61镁合金退火后晶粒长大及组织演变规律

目的 通过研究径锻AZ61镁合金棒材在后续退火处理时的晶粒长大和组织均匀性演变行为,构建等温条件下径锻AZ61镁合金晶粒长大模型,总结径锻镁合金退火后组织均匀性演变规律,为此棒材后续热处理工艺的制定提供理论借鉴和指导。方法 基于系统的等温正交退火试验,量化统计各退火条件下样品组织的平均晶粒尺寸和晶粒尺寸分布,分析径锻AZ61镁合金棒材的晶粒长大行为和组织均匀性演变规律。结果 退火后,径锻AZ61镁合金组织中晶粒趋于长大。在250～300℃温度区间内,晶粒长大速度较为缓慢。随着退火温度的升高,晶粒长大速率随之上升,尤其是退火温度升高到450℃以后,晶粒长大速率显著增大。当退火温度一定时,退火起始30min内,晶粒快速长大。在之后的长时间退火过程中,晶粒长大速度逐渐放缓。同时,随着退火的进行,锻后样品中存在的超细晶条带状组织逐渐消失,样品组织均匀性显著提高。结论 通过研究晶粒长大现象构建的等温条件下径锻AZ61镁合金晶粒长大模型与试验结果拟合良好。结合组织均匀性演变规律,径锻AZ61镁合金退火后的组织状态能够被很好地预测。     

径锻压下率对镁棒热力参数及组织演变的影响

目的 通过径向锻造工艺制备大尺寸镁合金棒料,并研究ZK60镁合金稳定变形区轴向截面边部位置的组织演变规律.方法 基于轴对称模型,利用数学解析方法建立不同压下率下的镁棒应变分量数学模型;使用弹塑性有限元分析软件对不同压下率下的镁棒径锻过程进行热力耦合分析;采用GFM-SSP32径锻机对铸态ZK60镁合金棒材进行阶梯锻造实验.结果 随着径向压下量的增大,晶粒细化明显.当压下率达到62.29％时,孪生动态再结晶机制开动;与模拟结果相比,数学模型预测的平均相对误差约为8.4％,可较准确表征径锻镁棒的应变分布情况.结论 径向锻造工艺完全可以制备ZK60镁合金棒材,并可有效解决镁合金塑性变形过程中的易开裂、散热快等问题.     

顶管轧制对挤压态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响

目的 研究顶管轧制工艺中不同压下率对ZK60镁合金管材显微组织和力学性能的影响,为顶管轧制工艺制备镁合金管材提供借鉴和指导.方法 基于有限元模拟及顶管轧制实验,对不同压下率下的模拟及实验结果进行对比验证,分析不同压下率下的镁合金管材轧制过程以及过程中的组织演变规律.结果 随着压下率的增加,管材整体应变呈上升趋势,并从外到内递减.在压下率为45％时,累积应变达到峰值,晶粒得到明显细化.轧制后材料的强度由273 MPa提升至377 MPa,伸长率由29％下降至10％.结论 使用顶管轧制工艺完全可以制备ZK60镁合金薄壁管材,这为高强薄壁镁合金管材的制备提供了一种新的方法和途径.