AZ61镁合金的热加工图及本构模型研究

为了减少AZ61镁合金板料热冲压成形的断裂缺陷、提高成材率,本文采用Gleeble-1500热模拟试验机进行了AZ61镁合金在变形温度为250~400℃、应变速率为0.01~10 s-1的单向拉伸试验,分析了变形温度、应变速率、变形程度对材料变形抗力的影响,建立了温度、变形速率与应力应变的关系模型。通过构建能量散率图,对比研究能量耗散率因子和动态再结晶现象,确定出AZ61镁合金板料适宜的热冲压工艺范围,即变形温度340~400℃、应变速率0.01 s-1。     

AZ61镁合金高温变形行为及热加工图

采用Gleeble-1500热模拟试验机对AZ61镁合金在变形温度为250~400℃、应变速率为0.001~10.000s-1条件下进行热压缩试验,研究了合金的热压缩变形行为及热加工图。结果表明,合金在高应变速率(10.000s-1)变形条件下具有较高的能量耗散率;该工艺范围内动态再结晶同时在初始晶界和孪晶上发生,合金具有较高的再结晶程度。因此,变形温度为250~400℃、应变速率为10.000s-1是较好的热加工工艺。     

AZ91D镁合金研究新进展

分析了国内外有关AZ91D镁合金铸态组织与合金相、热处理以及合金元素对铸态组织及合金相的影响等方面的最新研究;综述了力学性能的提高与改善的方法和效果;介绍了AZ91D镁合金表面金属涂层处理技术的新进展以及半固态处理技术在AZ91D镁合金上应用的新进展。     

AZ91D镁合金遗传性研究

选择3个厂家生产的镁合金锭作为原料,分别将它们重熔,分析不同厂家的镁合金重熔前后的组织,以及利用回炉料生产的镁合金的组织.结果表明,镁合金重熔和添加回炉料后的组织与性能,同对应的原料组织基本相同或非常相近,具有明显的遗传性.镁合金在熔化过程中,存在的近程有序的原子集团具有和原料组织结构相同或相近的特性,合金液中的团簇(遗传因子)理论能够恰当地解释镁合金的遗传性.     

提高AZ91镁合金耐热性的研究

综述了基于AZ91的耐热镁合金研究进展和应用现状.分析了AZ91镁合金的蠕变特点,指出其高温强度差的主要原因,总结了提高AZ91镁合金耐热性的途径,重点介绍了RE、Ca、 Sr、 Sb、Bi、Ba、Si、Sn等合金元素对AZ91镁合金高温性能的作用和影响,旨在促进低成本、商用耐热镁合金的进一步开发和应用.     

AZ91镁合金热塑性的试验研究

对铸态和均匀化退火的AZ91镁合金进行不同温度、不同应变速率的热模拟试验,研究了其高温热塑性.结果表明,与铸态合金相比,经均匀化退火的AZ91镁合金断面收缩率有较大提高,抗拉强度明显降低;当变形温度在300℃～420℃时,断面收缩率先增大后减小,在380℃～400℃之间达到最大值,抗拉强度趋势呈近似直线递减.在380℃～400℃范围内变形,塑性最好.均匀化处理的合金,在应变速率为0.05 s-1、0.5 s-1、5 s-1时进行热模拟,断面收缩率在变形温度为380℃时达到最大.在不同变形温度下,应变速率减小,断面收缩率增大,抗拉强度降低,塑性提高.     

挤压态AZ81镁合金的热加工变形和加工图

在 Gleeble-1500D热模拟机上进行热压缩试验,研究了变形温度为320～440℃、应变速率为0.001～1.000 s-1、最大变形程度为60%的条件下挤压态AZ81镁合金的高温热变形行为.热变形过程中的稳态流变应力可用双曲正弦本构关系式来描述,平均激活能为182.17 kJ/mol,大于其自扩散激活能.根据材料动态模型,计算并分析了挤压态AZ81合金的热加工图,结合显微组织观察结果,分析了挤压态AZ81镁合金的热加工性能.在变形温度为320～440℃、应变速率为0.001～1.000 s-1、最大变形程度为60%的条件下,失稳判据ξ(ε)>0,说明AZ81镁合金在该条件下塑性变形性能良好.并根据加工图获得了在试验参数范围内的热变形过程的最佳工艺参数范围,其热加工温度选在380～400℃、应变速率为0.010～0.100 s-1时较好.     

阻燃镁合金AZ91D的研究

研究了通过添加铍，可得到直接暴露在大气中熔炼的镁合金AZ91D。通过金相组织观察发现：当铍的含量达到0.015%时，合金的晶粒度最好，而且具有很好的阻燃性能；同时研究了采用不同的变质剂AZ91D合金进行变质处理。实验结果表明：变质处理的AZ91D合金，组织明显细化，尤其是时效处理后，其力学性能得以大幅度提高，拓宽了合金的使用范围。     

AZ91D镁合金热变形行为及加工图研究

采用等温恒速率压缩试验研究了铸态AZ91D镁合金的热变形行为,根据试验结果,基于动态材料模型建立了应变为0.4和0.6时的热加工图。结果表明,AZ91D镁合金的流变应力随着变形温度升高或应变速率降低而减小,流变应力曲线呈现明显的应变软化特征,AZ91D镁合金热加工失稳区随着压缩变形量的增加有扩大的趋势,在高温高应变速率失稳区,导致变形失稳的主要原因是绝热剪切引起的晶界裂纹;在低温高应变速率失稳区,不均匀动态再结晶细晶区形成局部剪切带是引起变形不均匀和流变失稳的主要机制。     

AZ91D镁合金磁场时效处理研究

研究了铸造镁合金AZ91D在施加磁场时效前后微观组织及力学性能的变化。结果表明,在交流磁场作用下时效时,AZ91D镁合金的微观组织发生变化,β相增多且分布均匀,耐腐蚀性能略有提高。     

AZ91镁合金微弧氧化处理研究

研究了AZ91镁合金的微弧氧化处理,结果表明,在不同处理时间AZ91镁合金表面分别形成了厚度为28～106 μm的陶瓷膜层.膜层分外层膜和内层膜两层,内层膜质地较为致密;外层膜质地较为疏松.疏松层主要成分为Mg2SiO4 和 MgSiO3,致密层主要成分为MgO.     

AZ91镁合金的形变热处理

用金相显微镜、扫描电镜等分析手段及力学性能测试,研究了形变热处理对AZ91合金组织及力学性能的影响。结果表明,AZ91镁合金拉伸变形主要是以孪生的方式进行。拉伸变形后的合金经时效处理时,β-Mg17Al12首先在孪晶内及孪晶界处弥散析出,随着时效时间的延长,析出物的量不断增加。当孪晶内析出物的量达到一定值时,在晶界处出现了非连续的片层状β-Mg17Al12相,晶内也出现了少量的连续析出的β-Mg17Al12相。未发生变形的AZ91镁合金时效处理时,β-Mg17Al12相仅在晶界处以非连续的方式呈片层状形式析出。AZ91镁合金变形试样经时效处理后,其室温抗拉强度均高于经过相同工艺时效处理后的未变形试样,且当时效时间为12 h时达到最大值。     

AZ91D镁合金的半固态加工研究

研究了AZ91D镁合金热挤压坯料在二次加热过程中的组织演化，探讨了AZ91D合金在二次加热过程中液相产生的机理，给出了液相体积分数与再结晶组织的关系。试验证明：提高二次加热的升温速度可以细化再结晶晶粒，增加一定条件下的液相体积分数，从而改善合金坯料的触变性能。采用半固态工艺压铸了汽车空压机连杆，对压铸件进行了质量评价。     

AZ91D镁合金成形组织的研究

研究了AZ91D镁合金液态金属型、液态砂型、液态压铸成形、半固态流变压铸成形及其T6热处理后的组织特点。结果表明，半固态流变压铸成形组织中初生α相细小、圆整、分布较均匀，平均粒径为35-50μm，消除了其它成形组织中的树枝晶结构，同时生产验证该组织具有很好的薄壁件充填成形性能。     

AZ91D镁合金锭的流动性研究

对国内外五个厂家提供的AZ91D镁合金锭进行了成分分析和铸造流动性能螺旋试验研究，结果表明，合金元素Al和微量元素Be是该事金流动性的主要影响因素，它们分别通过改变熔化温度下的过热度和抗氧化性能而影响该合金熔体的流动性。     

AZ91镁合金力学性能预测的算法研究

采用人工神经网络的径向基函数网络对压铸AZ91镁合金的力学性能进行预测,结合GAP方法和梯度下降法,提出优化算法.结果表明,该优化网络算法具有较快的收敛速度和良好的预测性能,能够成为合金设计有力的辅助手段.     

半固态AZ91D镁合金流动性的研究

根据金属凝固理论,建立了半固态镁合金流动性的计算模型,采用该模型预测了半固态AZ91D镁合金的充型能力.结果证实,预测结果与试验结果相吻合.通过流动性试验,对半固态AZ91D镁合金的充型能力进行了研究.结果表明,剪切后的半固态镁合金浆料的充型能力明显要比未经剪切的镁合金浆料的充型能力好.随着充型温度降低,剪切前后镁合金浆料充型长度增加值逐渐增大,而随着充型温度的继续降低,剪切前后的充型长度的增加值又逐渐降低.半固态镁合金在560～570℃时充型长度增加值最大.     

AZ91镁合金的应变疲劳行为研究

研究了铸态和挤压态AZ91镁合金的室温应变疲劳行为。结果表明,铸态镁合金表现为循环应变硬化,而挤压态镁合金可呈现循环应变硬化、软化或循环稳定。与此同时,对两种状态的AZ91镁合金的应变寿命行为和循环应力-应变行为进行了分析测试,确定了相应的室温应变疲劳参数。此外,利用扫描电子显微镜观察分析了铸态和挤压态AZ91镁合金的疲劳裂纹萌生和扩展行为。     

AZ91D镁合金化学镀镍

利用化学镀镍的方法，在AZ91D镁合金表面得到了均匀、致密，无明显表面缺陷的Ni－P涂层，X－ray衍射分析表明，镀层组织为单一的Ni；热震实验表明涂层与基体合金结合良好；动电位极化测试表明涂层的自腐蚀电位接近－0．4V（SCE），有明显的钝化区，而腐蚀性能优异，可对基体合金起到理想的防护作用。     

定向凝固AZ91镁合金工艺方法研究

改进了AZ91镁合金定向凝固的一个方法。采用这种方法制备出了在受控凝固条件下AZ91镁合金微观结构的试样。AZ91镁合金的主要成分镁和铝与石英、陶瓷铸型和金属型材料发生剧烈的化学反应。采用综合的措施,包括涂料保护选定的钢管材料和限制熔融温度等,能保持定向凝固前沿的温度梯度。