Mg-3Sn合金棒材的挤压数值模拟与试验验证

对Mg-3Sn合金棒材的挤压工艺进行了数值模拟,通过改变挤压比、挤压温度和挤压速度的方法优化了挤压工艺,并在优化工艺参数下进行了Mg-3Sn合金棒材的挤压加工。结果表明,Mg-3Sn合金棒材的最佳挤压比为21,挤压温度为380℃,挤压速度为3 mm/s。优化工艺下的挤压棒材晶粒组织已经得到细化,且有变形挛晶和等轴晶产生,组织较为致密,未见孔洞、挤压变形层等缺陷,棒材的抗拉强度和屈服强度都有较大幅度的提高,而断后伸长率略有降低或者基本不变。Mg-3Sn合金棒材的挤压工艺数值模拟结果与试验结果较为一致。     

熔体旋转快速凝固和热挤压制备7075铝合金棒材

采用单辊熔体旋转冷却法,在400～500℃温度下进行热挤压,制得超细晶7075铝合金棒材;然后对其组织、力学性能以及拉伸断口等进行测试和分析。结果表明,采用快速凝固方法能显著地细化晶粒,制备的带材平均晶粒尺寸小于1μm。超细晶带材经热挤压得到的棒材与传统铸造热挤压棒材相比,晶粒得到了显著细化,力学性能更优。随着热挤压温度升高,棒材组织逐渐致密,虽然晶粒有所粗化,但强度和塑性仍有所提升;在挤压温度为500℃时,热挤压棒材获得最优的力学性能,其抗拉强度为517.1 MPa,断后伸长率为23.2%;与传统铸造热挤压相比,抗拉强度提高了12.0%,伸长率提高了51.6%。     

热挤压工艺对6061铝合金组织及性能的影响

研究了不同热挤压工艺参数对6061铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,当挤压温度为450℃时,随着挤压比的增大,晶粒明显细化,抗拉强度和伸长率也随之提高。当挤压比为10时,随着挤压温度的升高,再结晶晶粒数量增加。当挤压温度升高到500℃时,再结晶晶粒快速长大粗化,晶粒细化作用减弱,此时,合金的抗拉强度随挤压温度的升高整体呈下降趋势。在本试验范围内,6061铝合金经过挤压温度为450℃,挤压比为10的挤压变形后得到的组织均匀细小,力学性能较好。     

挤压比对热挤压AZ80镁合金管材组织和性能的影响

选用不同的挤压比对变形镁合金AZ80进行管材热挤压工艺试验研究,对挤压前后材料组织与力学性能的变化进行分析。结果表明,热挤压可以显著细化AZ80镁合金的晶粒,而且随着挤压比的增加,晶粒变得更加细小;增大挤压比也可以提高AZ80镁合金的抗拉强度和屈服强度。结果表明,挤压比为18.2,坯料温度为390℃,模具预热温度为360℃,凹模的半模角为60°～70°,可得到均匀的合金组织和良好的力学性能。     

挤压变形对Mg95Zn4.3Y0.7合金组织和性能的影响

研究了在250℃、不同挤压比下挤压变形对Mg95 Zn4.3 Y0.7合金组织及性能的影响。结果表明，Mg95 Zn4.3 Y0.7经过挤压变形后，合金中晶界处的共晶相破碎，弥散分布至晶粒内部，并且晶粒显著细化。同时，随着挤压比的增大，晶粒细化程度增加，合金的力学性能单调增加。当挤压比为16时，合金晶粒尺寸为5-8μm，抗拉强度为288.9MPa，显微硬度HV值为117.8。     

挤压比和挤压温度对AZ31镁合金组织性能的影响

研究了AZ31镁合金挤压变形,分析了挤压比和挤压温度对合金组织性能的影响。结果表明,挤压后合金发生了动态再结晶,形成了等轴晶粒,细化了晶粒。随着挤压温度的增大,合金晶粒长大,强度和塑性下降,挤压比增大,合金晶粒细化,强度和延伸率都随着挤压比的增大而增大。在低温与大挤压比的共同作用下,镁合金的韧性有效地得到提高。     

连铸AZ31镁合金的热挤压变形组织与性能(英文)

文章研究了电磁连铸AZ31镁合金经热挤压变形后的微观组织和力学性能。结果表明,挤压过程中的动态再结晶能够显著细化晶粒,局部细晶区的平均晶粒为2μm。与铸态合金相比,挤压后的AZ31镁合金具有更细小的晶粒和更均匀的微观组织。挤压变形后产生强烈的基面织构;挤压后材料的力学性能显著提高。屈服强度、抗拉强度和断面收缩率随着挤压比的增大而增大。挤压比为25时,屈服强度、抗拉强度和断面收缩率分别为259MPa,357MPa和30.5%,比铸态合金分别提高了86.33%,64.52%和67.40%。随着挤压比的增大,晶粒细化效果更为明显,微观组织更均匀。断口形貌分析表明,挤压变形后材料由韧脆混合型断裂,转变为韧性断裂。     

ECHE挤压对AZ31镁合金组织和性能的影响

提出了等通道螺旋转角挤压(equal channel helix angular extrusion,ECHE)变形方法,采用Deform-3D平台的有限元模拟、OM、SEM、TEM、拉伸试验等方法,研究了ECHE制造AZ31镁合金轻质螺栓坯料的挤压工艺、温度场、合金流动情况、组织和性能。结果表明:在变形温度为380℃,挤压速度为3mm·s-1时,合金变形均匀,不易出现挤压缺陷;等通道螺旋转角挤压变形可以显著细化AZ31镁合金晶粒;其挤压过程中晶粒细化机制为晶粒破碎和动态再结晶;挤压后的平均晶粒尺寸为3～5μm,且合金晶粒大小均匀;力学性能较铸态大幅度提高,室温抗拉强度和屈服强度分别由209和104MPa提高到286和165MPa,延伸率由11%提高到26.4%,拉伸断口呈现为韧窝断裂和准解理断裂的混合特征。     

正挤压对铸态AZ31镁合金组织与性能的影响

为了研究塑性变形对铸态镁合金组织和性能的改善作用,用铸态AZ31镁合金进行了正挤压试验,并测试了原始试样和变形后试样的组织和性能.结果表明,正挤压可使铸态AZ31合金晶粒显著细化;挤压后抗拉强度和伸长率比挤压前分别提高22%和100%;随挤压温度升高,挤压所得试样的抗拉强度明显下降,但伸长率变化幅度较小;随挤压比的升高,挤压所得试样的伸长率和抗拉强度均明显升高.     

挤压工艺对Mg-4Al-1Zn-0.6Ca-0.6Si-0.4Nd合金组织和力学性能的影响

研究了不同挤压温度和挤压比对Mg-4Al-1Zn-0.6Ca-0.6Si-0.4Nd镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,挤压变形可以显著细化镁合金的晶粒,大幅度提高材料的抗拉强度,屈服强度和伸长率.较低的挤压温度和较高的挤压比配合可以更好地细化晶粒.在挤压比为16,挤压温度为330℃时,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到375MPa、305MPa、14％.     

多通道分流挤压Mg-2Al-1Zn-1Si-0.7Sr-0.5Sb合金的组织与性能

主要研究了Mg-2Al-1Zn-1Si-0.7Sr-0.5Sb镁合金的多通道分流挤压,对比分析了不同挤压比和挤压温度对合金组织与性能的影响。结果表明,当挤压比不变时,随着挤压温度的升高,合金晶粒逐渐长大,合金的抗拉强度逐渐减小;当挤压温度不变时,随着挤压比的增大,合金晶粒逐渐细化,合金的抗拉强度逐渐增大。九组对比试验中,当挤压温度340℃和挤压比25时,多通道分流挤压后的Mg-2Al-1Zn-1Si-0.7Sr-0.5Sb合金的晶粒最细小,焊合区和焊合区以外区域平均晶粒尺寸分别为3.8、13μm,合金抗拉强度达到最大,为290 MPa。     

LPSO堆垛结构转变对挤压态Mg-2.0Zn-0.3Zr-5.8Y镁合金组织性能的影响

通过改变挤压温度以获得含有不同堆垛结构长周期相(LPSO)的Mg-2.0Zn-0.3Zr-5.8Y合金,研究LPSO相堆垛结构转变对挤压态合金组织性能的影响规律及其作用机制。结果表明:挤压温度为390℃,合金中有18R和14H 2种堆垛结构的LPSO相,其平均晶粒尺寸为(9.5±3.0)μm,合金的抗拉强度达到280 MPa,延伸率为18.7%;当变形温度达到420℃,合金中18R LPSO相全部转变为14H结构,平均晶粒尺寸大幅细化至(3.1±1.1)μm,合金的抗拉强度和延伸率均得到明显提高,分别达到330 MPa和20.8%;随着挤压温度的进一步提高,合金的平均晶粒尺寸逐渐变大,强度和延伸率开始逐渐降低。由于LPSO相堆垛结构转变和晶粒尺寸变化引起基面织构和柱面织构的强度发生变化,LPSO相形态改变以及晶粒细化是Mg-2.0Zn-0.3Zr-5.8Y挤压态合金室温力学性能变化的主要因素。     

挤压变形对Mg-5.5Zn-1.7Nd-0.7Cd-0.5Zr合金组织和性能的影响

采用光学显微镜及透射电镜研究了Mg-5.5Zn-1.7Nd-0.7Cd-0.5Zr镁合金在不同挤压变形条件下的组织和性能。结果表明,在一定的挤压条件下,当挤压温度降低或挤压比增大,晶粒变细小,合金的抗拉强度和屈服强度提高;在温度为340℃,挤压比为16时,合金抗拉强度为334MPa,屈服强度为300MPa,伸长率为13%,力学性能优良,平均晶粒直径为7μm。     

挤压比对AZ80镁合金组织及性能的影响

在温度为390℃时,对AZ80镁合金在工业用压力机上采用15、30、45、60和75五个挤压比进行正挤压,并对不同挤压试样进行研究分析.结果表明:随挤压比的增加,即变形量的增加,在变形过程中新晶粒所占体积分数越来越大,且在一定条件下动态再结晶可以重复进行,因此使晶粒得到明显细化,有效提高了合金综合性能.随挤压比升高,强度有升高趋势,其抗拉强度在挤压比为60时达390MPa,伸长率达11%.     

硼酸镁晶须增强镁基复合材料挤压过程数值模拟

对不同挤压工艺下Mg2B2O5w/AZ63B棒材的热挤压过程进行了有限元模拟,分析了热挤压过程中挤压温度(250、300、350℃)、挤压速度(1、4mm/s)和挤压比(6.25、14.00、20.25)对Mg2B2O5w/AZ63B复合材料挤压过程中等效应力的影响。模拟结果表明,温度对等效应力的影响最为显著,当挤压温度由250℃升至350℃时,合金的最大等效应力由185MPa降低到138MPa;当温度与挤压比恒定时,挤压速度从1mm/s增大到4mm/s时,最大等效应力值从184MPa降低到167 MPa;随着挤压比的增大,坯料在挤压筒内的等效应力逐渐增大,挤压坯料在挤压模具锥角处受到强烈的挤压变形和剪切变形,晶粒得到细化,使得等效应力的分布更加均匀。     

IN690高温合金管材挤压变形动态再结晶模拟

对IN690高温合金管材挤压变形过程中的动态再结晶进行了模拟研究,获得了不同挤压工艺条件下动态再结晶与平均晶粒尺寸的变化规律。研究表明:在挤压速度和挤压比一定的条件下,随着挤压温度的升高,完全动态再结晶区域变大,平均晶粒尺寸增大;在挤压速度和挤压温度一定的条件下,随着挤压比的增大,完全动态再结晶区域变大,平均晶粒尺寸减小;管材壁厚方向上由内壁向外平均晶粒尺寸呈现先增大后减小的规律;平均晶粒尺寸的模拟值与实验值的相对误差小于12%。     

塑性变形对AZ31镁合金晶粒细化的影响

利用6300kN液压机通过挤压的方法研究了塑性变形对AZ31镁合金晶粒细化的影响.实验表明:挤压变形可显著地细化镁合金晶粒并提高镁合金的力学性能;随挤压比的增大,晶粒细化程度增加,金属的协调变形能力增加,塑性增加;并且通过适当控制成形温度,平均品粒直径可控制在3～5μm之内.     

纯镁大比率挤压棒材的组织与性能及其随后的退火处理(英文)

以纯镁铸锭作为坯料,经过两道次累计大比率挤压制备了棒材,并对最终的棒材进行退火处理。通过光学显微镜(OM)、力学性能测试和扫描电子显微镜(SEM)研究了挤压变形和退火处理对纯镁组织、性能以及断裂行为的影响。结果表明:在挤压变形过程中,由于动态再结晶的作用,材料的晶粒尺寸得到明显细化,从而显著地改善了材料的室温力学性能和断裂方式。经过一次挤压后,粗大的铸态晶粒细化到35μm,屈服、抗拉强度和伸长率分别达到84MPa、189MPa和12%,所得棒材经再次挤压后,屈服强度超过120MPa,但是,由于加工硬化的作用,伸长率有所下降。对最终棒材进行退火处理后,平均晶粒尺寸为9~10μm,屈服强度、抗拉强度分别达到124MPa、199MPa,伸长率为10.7%,材料的组织和性能得到明显改善。     

热挤压工艺对ZK60合金组织性能的影响

通过热挤压工艺对ZK60镁合金进行变形,研究了挤压比和挤压温度对T6态ZK60合金的显微组织和力学性能的影响.结果表明:挤压可以显著细化ZK60合金显微组织,并且挤压比越大,晶粒尺寸越细小,力学性能也得到较大提高;在试验中发现,在较低温度300℃时挤压所得到的ZK60镁合金组织均匀,力学性能较为良好.     

变形与退火对ZA31镁合金组织与性能的影响

研究了ZA31镁合金挤压和轧制变形,分析了挤压比、挤压温度及轧制退火温度对合金组织性能的影响。结果表明,挤压后合金发生了动态再结晶;在挤压比16∶1和挤压温度250、300℃时,动态再结晶程度增加,晶粒显著细化;随挤压温度增加,强度和塑性先增加后减小,在300℃时达到最大值。在挤压比36∶1和挤压温度300℃时,合金动态再结晶程度增加,但晶粒尺寸不均匀,强度和塑性的提高幅度并不明显。轧制态ZA31镁合金晶内出现了大量的形变孪晶;在退火过程中,225℃以下合金发生回复,225~280℃发生静态再结晶。随退火温度提高,合金的强度下降。