AZ31镁合金铸坯均匀化退火

研究了一种新的均匀化退火工艺对AZ31镁合金铸坯组织转变和成分均匀化的影响,保温温度为530、540和550 ℃以及保温时间为30、60和90 min.结果表明,AZ31镁合金在固相线温度以下应尽可能提高退火温度,同时缩短退火时间可使铸坯达到较好的均匀化效果,消除大部分枝晶偏析,γ-Mg_(17)Al_(12)相在α-Mg基体上呈细小的颗粒状分布; AZ31镁合金铸锭的优化退火工艺为540 ℃保温60 min.     

均匀化退火工艺对铸态AZ80镁合金组织与性能的影响

研究了均匀化退火工艺对AZ80镁合金组织和性能的影响,用扫描电镜对铸态和均匀化退火后试样室温拉伸断口进行了分析。结果表明,均匀化退火能有效消除枝晶偏析、改善材料的组织和力学性能。确定390℃×16 h均匀化退火为合金的最佳处理工艺。冷速的快慢造成析出沉淀相形貌和数量差异,引起合金力学性能不同。冷速越大,硬度和强度越高,而伸长率越小。铸态试样室温拉伸断口为准解理断裂加少量剪切断裂,经均匀化处理后断裂方式由沿晶断裂转变为穿晶断裂。     

用热加工图研究均匀化处理对AZ80热变形行为的影响

在变形温度为250~400℃,应变速率为0.002~1s-1时,在Gleeble-1500D热模拟试验机上对不同状态(铸态、(410℃,4h)、(410℃,16h))的AZ80镁合金进行热压缩变形行为研究;根据实验结果建立热加工图,并利用热加工图分析均匀化程度对合金再结晶能力的影响。结果表明:随着均匀化程度的提高,相同条件下的峰值应力随之提高,发生动态再结晶的温度和应变速率逐渐提高;410℃、16h处理合金的再结晶能力明显强于其他2种状态合金的,在(400℃、0.01s-1)时动态再结晶晶粒更加均匀、细小,晶间无条带状共晶组织;对AZ80镁合金在大变形之前进行完全均匀化处理有利于动态再结晶组织的控制,其最佳变形温度范围为380~400℃,变形速率范围为0.002~0.1s-1。     

AZ80镁合金高温塑性研究

对变形镁合金AZ80高温流动行为进行了研究,确定了AZ80高温变形时的最佳工艺参数,建立了AZ80的流动应力模型,找出了影响变形参数的因素.结果表明,AZ80有应力峰和变形软化特征,在ε≥0.3时,流动应力趋于稳定状态.在热加工图中应变速率为10 s-1、变形温度为370 ℃附近区域对应的工艺参数最佳.在中温 (300～370 ℃) 时,组织以动态再结晶的等轴晶为主,晶粒均匀细小,表现出良好的综合性能.     

均匀化处理对AZ31镁合金组织和性能的影响

通过金相组织分析和拉伸性能测试,研究了均匀化温度和保温时间对铸态AZ31镁合金显微组织和拉伸强度的影响,据此分析了均匀化处理的最佳工艺参数.结果表明,均匀化工艺能有效消除铸造组织中沿晶界分布的树枝状金属间化合物Mg17Al12,可通过提高塑性和降低硬度来改善合金的热加工性能.通过对比组织和性能,铸态AZ31镁合金最佳的均匀处理化工艺为420℃×12h.     

铸态AZ80A镁合金的准超塑性

通过铸态AZ80A镁合金的高温拉伸实验,得到了该合金在一定条件下具有较大的延伸率,最高达260%。在较大延伸率下,试样断口无明显颈缩、应变速率敏感性指数m值在0.3左右,从而判定其具有准超塑性。通过组织分析,断定铸态AZ80A镁合金的主要超塑性变形机理为动态再结晶。研究结果可对铸态镁合金的超塑性及其生产应用提供参考。     

AZ80镁合金的深冷处理

研究了深冷处理对AZ80镁合金组织及力学性能的影响,并用扫描电镜分析了挤压态、T4态和T4+深冷处理态试样的室温拉伸断口。试验结果表明,深冷处理能改善合金的显微组织,从而提高其力学性能。在本试验条件下,AZ80镁合金最佳深冷处理工艺为-180℃×2 h。挤压态试样室温拉伸断口为准解理断裂;T4处理后,断口形貌为具有一定塑性变形的准解理断裂;T4+深冷处理后,断口又呈现出以准解理为主的脆性断裂特征。     

均匀化处理对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

为改善铸态AZ91镁合金的力学性能和成形加工性能,对铁模铸造试样进行了均匀化退火处理,退火温度范围为350—450℃,退火时间范围为5—24h．均匀化退火后Mg17Al12相呈细小的颗粒状分布在α-Mg基体上,枝晶偏析大部分得到消除．力学性能实验结果表明,铸态AZ91镁合金的抗拉强度约为163MPa,延伸率为3．2％;经过380℃,15h均匀化退火,可获得最高延伸率达11．2％,抗拉强度243MPa;经过420℃,5h均匀化退火,可获得最高强度达246MPa,延伸率达10％．     

固溶及时效处理对AZ80镁合金显微组织的影响

对AZ80镁合金铸态及经不同保温时间下的固溶、时效处理后的显微组织进行观察和分析,结果表明:420℃×2 h固溶和250℃×15 h时效对AZ80镁合金的显微组织有优化作用。     

钕对AZ91镁合金铸态组织的影响

利用光学显微镜、电子探针和X射线衍射仪研究Nd对AZ91镁合金铸态显微组织的影响，并利用Imagetool软件测量晶粒尺寸和面积。结果表明：少量Nd对α-Mg晶粒有显著的细化作用，平均晶粒尺寸由108μm降至约31μm，晶粒面积也明显减小，Nd的最佳加入量为0．5％。此外，Nd的加入致使β-Mg17Al12相弥散细小，组织中出现了粒状或针状Al3Nd化合物。     

AZ80镁合金热变形行为研究

采用圆柱体等温热压缩试验对AZ80镁合金的热变形行为进行研究.结果表明,当变形温度为200～350℃、应变速率为2×10-3～1 s-3时,随着应变速率的增加和变形温度的降低,合金的流变应力增加;通过线性回归获得了AZ80镁合金高温条件下的流变应力本构方程,发现应变速率敏感指数m随着温度的升高呈上升趋势;同时采用力学方法直接从流变曲线确定了AZ80镁合金发生动态再结晶的临界应变量,并回归出临界应变量与Z参数的关系式.     

AZ80变形镁合金高温变形流变应力分析

采用实验法研究了AZ80镁合金高温高应变速率压缩时的流变应力.结果表明,镁合金在200～400℃、应变速率为0.001～10s-1进行高温压缩的情况下,流变应力随应变速率的升高和变形温度的降低而升高,其稳态流变应力同Zencr-Hollomon参数的对数之间呈线性关系.引入Zener-Hollomon参数的指数形式来描述AZ80镁合金热压缩变形时流变应力与变形温度和应变速率之间的关系.     

固溶处理对AZ80镁合金显微组织的影响

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了固溶工艺对AZ80镁合金时效处理后显微组织的影响.研究发现,不同固溶工艺获得的组织对200 ℃时效处理后β-Mg17Al12相的析出方式、数量及形貌有较大的影响.时效处理4 h后,析出方式以不连续析出为主,固溶不彻底的合金时效析出相较多;时效时间延长至12 h时,固溶彻底的合金其析出方式以晶内的连续析出为主,连续析出相阻止了晶界处不连续析出相的形核与长大,而固溶不彻底的合金其析出方式仍然以不连续析出为主,部分析出相向α-Mg晶粒内生长.     

变形、时效对AZ80镁合金组织性能的影响

研究了变形、时效对AZ80镁合金组织性能的影响.铸态AZ80镁合金经470℃×8h固溶处理,然后在400℃条件下进行不同变形量的热轧变形,变形后的部分镁合金进行170℃×16 h时效处理.结果表明,随着变形量的增加晶粒得到细化,当变形量达到80％时,晶粒尺寸由铸态的105 μ.m细化到3 μm,此时抗拉强度达到282.49 MPa;合金的伸长率先增加后减小,变形量为50％时伸长率达到最大,为24.21％;屈服强度先降低后增加.     

AZ31铸造镁合金的物相和显微组织

使用XRD、OM、SEM-EDX以及WD/ED-CMA等技术研究了AZ31铸造镁合金的物相、显微组织及主要元素分布.结果表明：AZ31铸造镁合金由α-Mg基体、共晶体以及弥散分布于晶内的细小析出相组成,是一种典型的铸造离异共晶体组织.α-Mg晶粒为粗大的等轴晶,颗粒直径约为150μm;共晶体由α-Mg与β-Mg17（AlZn）12组成,沿晶界呈不连续网状分布,β-Mg17（AlZn）12为多角形块状和片层类似粗珠光体状;元素Al、Zn主要富集在晶界上,与Mg形成β-Mg17（AlZn）12相,元素Si、Mn与Mg、Al形成Mg2Si、AlMn析出相,弥散分布于晶内,有少量Si固溶于α-Mg基体中,引起α-Mg基体的X射线衍射峰向高角度偏移,且其晶格常数有所减小.     

Gd对铸态AZ31合金组织和性能的影响

研究了稀土元素Gd对铸态AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,Gd的加入使AZ31合金中出现了颗粒状和块状的Al<,2>Gd相,并使β-Mg<,17>Al<,12>相的含量减少,从而细化了AZ31铸态组织;0.8%的Gd的加入使合金的平均晶粒尺寸从约290μm减小到约140 μm,合金的强度和伸长率分别提高到210 MPa和18.3%.     

变形温度对AZ80镁合金组织性能的影响研究

对AZ80镁合金进行挤压试验,研究变形温度对其微观组织演化和塑性性能的影响.金相分析表明:动态再结晶体积分数和再结晶晶粒尺寸随温度升高而增大,但是温度高于300℃后再结晶晶粒尺寸增大速度加快,容易造成晶粒粗大.极限压缩试验表明:300℃时的塑性最佳,变形程度达到83.3％.     

固溶及时效处理对AZ80镁合金显微组织的影响

采用场发射扫描电镜(FESEM)、能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)对AZ80镁合金铸态及经固溶、时效处理后的显微组织、主要元素分布进行了观察和分析.结果表明,固溶处理后,AZ80镁合金晶界及枝晶间的粗大网状β-Mg17Al12相几乎全部消除,只剩少量、不连续状的β-Mg17Al12相残留在晶界,α-Mg基体中出现少量细小颗粒状β-Mg17Al12相,α-Mg基体中的Al含量显著增加;时效处理后,AZ80合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,不连续析出β相呈细小片层状弥散分布于晶界,连续析出β相呈细小颗粒状及菱形片状弥散分布于晶内,组织中Mg、Al元素的分布较均匀.