6061/AZ31B/6061对称复合板的组织与力学性能研究

本文在理论分析与模拟计算的基础上,通过热轧制备了6061 Al/AZ31B Mg/6061Al对称复合板,并对其组织结构和力学性能进行了研究。首先通过经典复合板理论计算得到了复合板中6061Al的最佳包覆率,再通过有限元方法模拟得到了复合板的最佳压下率。依据理论分析和仿真计算得到的铝的最佳包覆率和复合板的最佳压下率,对6061 Al/AZ31B Mg/6061Al复合板进行组坯,并在不同轧制温度、不同压下率和不同退火时间下进行了轧制实验,最后对实验得到的复合板进行了微观组织、拉伸性能和能谱分析。结果表明,在复合板的复合界面处的镁层中发现了再结晶晶粒,且界面上形成了由Mg17Al12和Mg2Al3组成的金属间化合物;随着轧制压下率的增大,6061 Al/AZ31B Mg/6061Al复合板的拉伸强度、延伸率和界面扩散厚度显著增大;随着轧制温度的升高,复合板的拉伸强度、延伸率和界面扩散厚度也增大;而随着退火时间的增加,复合板的拉伸强度降低,但界面扩散厚度增加。     

AZ31Mg/5052Al爆炸复合板的组织与力学性能研究

在靠近AZ31Mg/5052Al爆炸复合板的中心与边缘处分别取样,通过对复合板结合面的金相、扫描电镜、能谱观察,结合拉伸、剪切、弯曲、显微硬度测试以及拉伸断口的扫描观察,研究了AZ31Mg/5052Al爆炸复合板的组织与力学性能。     

AZ31Mg/2A12Al爆炸复合板界面组织与性能

镁合金板上复合铝合金板对拓宽镁合金的使用范围具有重要意义.?采用爆炸焊接进行了镁合金板和铝合金板工艺试验,并制成镁合金和铝合金复合板.?使用光学显微镜、扫描电子显微镜观察焊后复合板结合界面处的微观形貌,分析了界面形成过程.?使用显微硬度计和剪切试验机测量了复合板结合界面处的硬度和抗剪强度.?结果表明,经爆炸焊接后,复合...     

AZ31B/TA2爆炸焊接复合板界面结合机制及力学性能（英文）

镁合金AZ31B和纯钛TA2通过爆炸焊接的方法成功实现了连接。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、以及能谱(EDS)等测试手段对结合界面的微区结构、元素分布进行了分析。研究了在不同温度热处理后AZ31B和TA2界面之间元素的扩散情况。同时结合显微硬度实验、冲击试验、拉伸试验研究了复合板的力学性能。并对复合板的结合机制进行了一定的探讨。结果表明:平直和波浪状结合形貌并存于结合界面。在热处理温度为450和490℃、保温时间为4和8 h时,界面元素扩散明显。由于两侧金属发生塑性变形导致界面硬度升高。复合板的各种力学性能均较基板AZ31B镁合金得到了一定程度的提高。     

固相再生AZ31B镁合金的组织与力学性能（英文）

在不同的挤压温度和挤压比下,将AZ31B镁合金机加屑冷压后热挤压固结而再生镁合金。与铸锭挤压合金对比,从动态再结晶组织与屑间结合情况两个主要方面分析了加工工艺对再生合金力学性能的影响。随着挤压温度升高,再生合金的极限抗拉强度和延伸率先增加而后降低。随挤压温度升高,晶粒长大与屑间结合增强的相反作用共同导致了再生合金力学性能的变化。当挤压比从4:1增加到44:1,晶粒细化且屑间结合增强,使再生合金的抗拉强度增加。而当挤压比大于25:1时,由于显著的形变强化作用导致延伸率下降。     

Al 7075和Mg AZ31合金扩散连接:工艺参数、显微组织分析和力学性能（英文）

采用扩散连接方法在压力范围10~35 MPa、温度430~450°C、时间60 min,真空13.3 mPa条件下连接Al 7075和Mg AZ31合金。采用扫描电子显微镜、X射线能谱和X射线衍射分析合金的显微组织演变、相分析和元素分布。结果表明:25 MPa为最佳的压力条件,在此条件下接头发生最小的塑性变形;在界面过渡区可观察到含不同金属间化合物如Al_(12)Mg_(17),Al_3Mg_2和α(Al)的固溶体反应层;随着温度的升高,反应层的厚度增大,更多的铝原子扩散进入镁合金,且界面朝着铝合金移动;在温度440°C、压力25 MPa下得到最大的结合强度38 MPa。断口形貌研究表明,脆性断裂来自于Al_3Mg_2相。     

AZ31镁合金/6061铝合金点焊接头的组织及力学性能

对AZ31镁合金与6061铝合金进行了电阻点焊,利用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析（XRD）研究了点焊接头的组织及力学性能。结果表明：AZ31镁合金与6061铝合金异种金属点焊接头冶金结合良好,焊接界面清晰,无明显缝隙。熔合区组织由边缘柱状晶区和中心树枝晶组成,主要含有镁和铝两种元素,且镁元素含量远高于铝元素。接头镁侧断面由大量α-Mg和少量β-Mg17Al12组成,呈混合型断裂特征;铝侧断口由Mg、Al和β-Mg17Al12组成,呈解理断裂。随焊接电流增大,点焊接头最大剪切应力增加。     

热轧制备Ti-6Al-4V/6061/AZ31B复合板及组织与性能研究

利用热轧复合工艺制备Ti-6Al-4V/6061/AZ31B(简称Ti/Al/Mg)叠层复合板,并研究了轧制温度对其组织与性能的影响.结果表明,Ti/Al/Mg叠层复合板中Ti/Al及Al/Mg界面结合良好.铝层和镁层的组织在厚度方向上是不均匀的,镁层组织的不均匀是由于轧辊与板材表面之间的摩擦力所致,铝层组织的不均匀是...     

AZ31B/6061爆炸焊复合板平面应变压缩及轧制变形行为

采用爆炸+轧制工艺可以制备出较薄且表面质量较高的AZ31B/6061复合板,但AZ31B/6061爆炸焊复合板的轧制较难成功。本试验以平面应变热压缩对复合板的热轧进行物理模拟,通过轧前预热、AZ31B镁合金和6061铝合金的热压缩、复合板的平面应变压缩试验研究,选择出了合适的参数,成功地对复合板进行了轧制。结果表明,400℃5 min条件下压缩后的复合板在各压缩率下整体上包覆和鼓肚程度均比较小; AZ31B/6061爆炸焊复合板在400℃热轧温度下可以轧制成功,但不同压下率下轧制的复合板出现了不同程度的翘曲,且翘曲程度随着压下率的增加先减小后增大,30%压下率的复合板翘曲程度最小,平直度较高,无边裂,轧件质量良好。这种探究轧制参数的方法对于其他异种材料复合板也具有一定的参考价值。     

工艺参数对触变模锻6061 Al合金微观组织与力学性能的影响（英文）

提出一种制备颗粒增强金属基复合材料的新技术—粉末触变成形,并利用该技术对基体6061铝合金进行触变模锻。首先,将雾化的6061合金粉末冷压成块,压出的块体作为初始锭料,经部分重熔后再进行触变模锻。研究重熔时间、模具温度和重熔温度对触变模锻6061合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,这3个加工工艺参数对微观组织与力学性能均有较大影响;合金的断裂机理是由不同加工工艺参数下的微观组织决定的;此外,裂纹往往起源于缩松和夹杂处,沿着二次凝固组织或者初生相颗粒扩展;经触变模锻得到的合金的抗拉强度、伸长率和硬度分别可达196 MPa、11.0%和HV 55.7。     

高频振动对AZ31镁合金TIG焊接接头微观组织与力学性能的影响（英文）

设计一套能对焊件在水平和垂直方向进行频率15 k Hz、最大输出功率2 k W激振的TIG焊装置。在此基础上,对厚度3 mm和1 mm的AZ31镁板在不同激振方向、激振振幅以及剖口形式下进行焊接,对比分析不同条件下焊接接头的组织与性能。发现激振使得AZ31 TIG焊缝熔合区的组织显著细化,第二相β-Mg17Al12的析出减少;另外,焊缝区域显微硬度及试样的整体抗拉强度和伸长率提高;振动对厚板焊缝的影响更大,且垂直方向激振的影响更明显。振动对AZ31 TIG焊接接头组织与性能的影响,取决于焊接熔池金属凝固行为以及超声波激振能量的传递状态等因素,与激振振幅、方向以及焊接剖口角度和板厚等密切相关。     

Sn对AZ80组织和力学性能的影响（英文）

通过OM、XRD、SEM和拉伸性能测试研究了添加Sn元素对AZ80组织和拉伸性能的影响。AZ80-x Sn(x=1,3,5质量分数,%)合金呈现出典型等轴树枝晶形貌,主要有初生相α-Mg,离异共晶相Mg_2Sn和Mg_(17)Al_(12),层片状的二次析出相Mg_(17)Al_(12)。结果表明,添加Sn(≤3%)元素能够明显的细化晶粒尺寸以及有效的抑制了层片状Mg_(17)Al_(12)相得析出;当Sn含量为5%时,层片状的Mg_(17)Al_(12)基本消失。添加Sn元素(1%≤Sn含量≤3%)能够提高AZ80合金室温拉伸性能。     

AZ31B镁合金CMT焊接接头组织与力学性能

对厚度3 mm的挤压态AZ31B镁合金板材进行CMT对焊,焊接工艺参数为:直径1.6 mm WE-33M焊丝、送丝速度6 m/min、焊接电流76 A、焊接速度0.8 m/min、焊缝间隙1.5 mm,焊接过程稳定、无飞溅,焊缝成形良好。在此焊接工艺下对焊接接头的微观组织、显微硬度、力学性能和拉伸断口形貌进行了观察。结果表明,焊缝组织晶粒细小,焊缝区的显微硬度最高,平均约为86 HV,热影响区硬度约为62 HV,母材区的显微硬度约为65 HV。焊接接头最大抗拉强度为248.8 MPa,伸长率7.16%,分别为母材的96.7%和98.6%。断裂位置位于母材区,属于韧性断裂。     

AZ31B镁合金快速冷却搅拌摩擦焊缝厚度方向的显微组织和力学性能（英文）

采用电子背散射衍射仪和透射电子显微镜研究快速冷却对6 mm厚AZ31B镁合金搅拌摩擦焊缝厚度方向的显微组织和力学性能的影响。结果表明,液态二氧化碳冷却可促进焊缝顶部形成具有高位错密度、大量{1012}孪晶和第二相颗粒的细晶结构。{1012}孪晶使焊缝顶部区域的基面织构显著降低。接头顶部区域的强度和断后伸长率较底部区域均明显提高,焊接效率可达93%。这为在镁合金搅拌摩擦焊接头中制备梯度结构提供一种简单有效的方法。     

AZ31B镁合金凝固组织对室温力学性能的影响

采用铸锭底部喷水、侧面加热炉保温的方法制备了AZ31B镁合金铸锭。通过改变熔体过热温度来调整凝固组织,研究了凝固组织中晶粒大小以及形态对合金室温力学性能的影响。结果表明,采用这种方法制备的AZ31B镁合金铸锭,底部是柱状晶,其余为等轴晶。铸锭组织致密,无缩孔、缩松缺陷。当熔体过热温度由720℃提高到900℃时,铸锭底部柱状晶的长度由35mm减小到15mm,柱状晶间距由0.7mm减小到0.2mm;在距铸锭底部130mm处,等轴晶枝晶由0.8mm减小到0.1mm。减小等轴晶枝晶尺寸,可以提高试样的室温抗拉强度和塑性。垂直于柱状晶轴向进行拉伸时,试样的抗拉强度和伸长率与等轴晶相比明显下降。减小柱状晶间距,可以提高镁合金的室温压缩性能;当柱状晶间距相同时,垂直于柱状晶轴向进行压缩比平行于柱状晶轴向进行压缩的性能好。     

退火工艺对Al/Mg/Al复合板组织及界面扩散的影响

通过累积叠轧法制备出Al/Mg/Al三明治复合板,采用超景深光学显微镜、扫描电镜和能谱仪研究了退火工艺对Al/Mg/Al复合板组织和界面扩散动力学的影响。结果表明:退火处理后,Mg层中的剪切带和变形组织消失,晶粒明显长大,且Mg/Al界面原子间的扩散加剧。随着退火温度的升高,扩散层厚度逐渐增加,产生了金属间化合物Al_3Mg_2和Mg_(17)Al_(12)。扩散层厚度受到退火温度和时间的共同影响,退火过程中Mg/Al界面的扩散机制为扩散层厚度以抛物线状的方式生长。     

差速循环扩挤制备的AZ31镁合金的组织和力学性能（英文）

对AZ31镁合金进行了差速循环扩挤(CEE-AEC),研究了变形道次对晶粒细化、织构演变和力学性能的影响。结果表明,在差速循环扩挤过程中,发生了连续动态再结晶(CDRX)和非连续动态再结晶(DDRX),平均晶粒尺寸从344μm减小到11.7μm。随着加工道次的增加,(0001)基面织构强度逐渐增加。差速循环扩挤模具中不对称型腔的存在极大地引起了基面织构的偏转。此外,合金的机械性能得到改善,并且屈服强度(TYS)、抗拉强度(UTS)和断裂伸长率(EL)分别为109 MPa,211 MPa和30.8%。     

挤压比对AZ31B镁合金组织与力学性能的影响

研究了不同挤压比对AZ31B镁合金显微组织、力学性能的影响。采用光学显微镜观察了显微组织,拉伸试验测试了力学性能,并配合扫描电镜观察了拉伸试样的断口形貌。结果表明:随着挤压比的增加,组织由部分动态再结晶转变为细致的完全动态再结晶,挤压比61~109时,晶粒细化程度变小;挤压比增加,强度及伸长率都增加,抗拉强度、屈服强度及伸长率最高分别达340 MPa、271.5 MPa和21.5%,但高挤压比所获得的性能提高收益小。合金拉伸断口由混合断裂转变为明显韧性断裂。合理控制挤压比可得到良好的综合性能与均匀细致的组织。     

固相再生AZ31B镁合金的组织与力学性能

在不同的挤压温度和挤压比下,将AZ31B镁合金机加屑冷压后热挤压固结而再生镁合金。与铸锭挤压合金对比,从动态再结晶组织与屑间结合情况两个主要方面分析了加工工艺对再生合金力学性能的影响。随着挤压温度升高,再生合金的极限抗拉强度和延伸率先增加而后降低。随挤压温度升高,晶粒长大与屑间结合增强的相反作用共同导致了再生合金力学性能的变化。当挤压比从4:1 增加到 44:1,晶粒细化且屑间结合增强,使再生合金的抗拉强度增加。而当挤压比高于25:1时,由于显著的形变强化作用导致延伸率下降。     

退火温度对AZ31B/A356轧制复合板组织及性能的影响

通过液-固铸轧技术制备了Mg/Al复合板,随后经过退火热处理,研究退火温度对复合板微观组织及力学性能的影响。结果表明,Mg/Al复合板界面过渡区分为3个区域,靠近AZ31B一侧形成了δ-Mg和Mg_(17)Al_(12)过渡区(Ⅰ),靠近A356一侧形成α-Al和Al_3Mg_2过渡区(Ⅱ),扩散界面中间区(Ⅲ)为Mg_(17)Al_(12)、Mg_2Si和Al_3Mg_2,且Al侧过渡区宽度大于Mg侧过渡区的。界面过渡区的显微硬度明显高于两侧合金。当退火温度不高于250℃时,界面过渡区不会形成新的金属间化合物。当高于250℃时,界面过渡区的厚度随退火温度的升高呈指数型增长。在250℃退火180min后复合板的抗拉强度、屈服强度及伸长率分别达到188MPa、148MPa和10.1%,力学性能最佳。