轧制路径对ZK60镁合金板材组织和性能的影响

在250 ℃对轧制-热处理态ZK60镁合金板材进行9道次不同路径的轧制试验。采用光学显微镜、电子万能试验机、SEM、XRD等研究了轧制试验后ZK60镁合金的显微组织、室温拉伸性能、断口形貌及晶粒择优取向。结果表明:轧制路径对ZK60镁合金板材的晶粒尺寸变化无明显影响,但压下量对镁合金组织内的孪晶变化有很大影响;轧制路径的变化对ZK60镁合金板材的各向异性和力学性能有较大影响,在交叉+45°的路径下轧制后ZK60镁合金板材,各向异性较弱,具有良好的综合力学性能和轧制成形能力,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到244.31 MPa、371.14 MPa和25.46%;交叉+45°路径轧制对ZK60镁合金的晶粒择优取向有明显影响,能够改善镁合金板材的晶粒择优取向和各向异性,提高ZK60镁合金的力学性能。     

热变形对ZK60镁合金组织及性能的影响

对ZK60镁合金进行了平面应变等温压缩试验,并对不同变形条件下压缩试样的微观组织、拉伸性能进行分析.结果表明,ZK60合金热变形后力学性能得到提高,尤其是塑性得到较大改善,伸长率最高达到38％,断口形貌由河流状变为韧窝状,这主要是由于变形过程中产生动态再结晶,使晶粒明显细化；均匀态组织中个别未溶的共晶组织呈点状断续分布于晶界上,这些点状裂纹在变形过程中不易扩展还可能愈合；在300～380℃对均匀态ZK60合金进行平面压缩后,可获得较优的综合力学性能.     

弯曲限宽矫直对AZ31镁合金板微观组织与力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜以及拉伸试验机,对AZ31镁合金板材弯曲限宽矫直前后不同状态的显微组织、室温力学性能进行研究.结果 表明:原始板材经弯曲限宽矫直以后,试样组织中出现大量拉伸孪晶,拉伸孪晶比例达30％,晶粒尺寸明显减小.弯曲限宽矫直后,织构由原来典型的(0002)基面织构变为向RD方向旋转.弯曲后板材的抗拉强度和...     

热处理对挤压镁合金AZ91和ZK60组织与性能的影响

通过力学性能测定以及金相显微组织观察,对挤压态AZ91和ZK60镁合金的热处理工艺进行了研究。结果表明,AZ91合金固溶态与挤压态相比抗拉强度变化不大,但伸长率有较大幅度的提高;时效硬度峰值时的抗拉强度与固溶态相比有一定的提高,但伸长率有较大幅度的降低。ZK60合金固溶态与挤压态相比抗拉强度和伸长率均有相当程度地降低,且时效硬度峰值时的抗拉强度与同溶态相比有一定的提高,伸长率也有较大幅度的降低。AZ91合金固溶处理后晶粒尺寸与挤压态相比有所增大,但ZK60合金固溶处理后晶粒尺寸显著粗化。同时,两种合金固溶时效处理后伴有强化相粒子析出。     

中间退火对镁合金板材组织和性能的影响

研究AZ31B镁合金轧制道次间不同退火温度和时间对板材微观组织和力学性能的影响,分析了拉伸试样断口形貌.实验结果表明,退火处理后镁合金板材由轧制纤维组织转变为均匀等轴的再结晶组织,退火再结晶的起始温度为200℃;退火后的力学性能得到一定程度的恢复,硬度、屈服强度最大降幅分别为25.4%和37.1%,伸长率最大增幅达31.3%,拉伸断口由解理和韧窝混合断口转变为典型韧性断口.实验得到镁合金中间退火的较佳工艺为:退火温度300～320℃,退火时间60～120 min.     

ZK60镁合金ECAP变形组织及力学性能

在300℃温度下对ZK60镁合金进行了不同道次的等通道挤压(ECAP).研究了ECAP挤压对合金显微组织、室温力学性能和高温抗蠕变性能的影响.结果表明,合金铸态组织主要由α-Mg基体、Mg7Zn3相和MgZn相组成.等通道挤压可显著破碎层片状MgZn相并使其趋于弥散分布,同时基体组织也得到细化.挤压2道次后,合金的室温抗拉强度由170MPa增加到250MPa,伸长率由7％增加到17.7％.挤压4道次后,合金的伸长率进一步增加到20％,而抗拉强度却下降至242 MPa;合金的高温蠕变寿命由铸态1.4h延长到44.8h,稳态蠕变速率减小了约一个数量级.     

等温循环弯曲对镁合金板材组织及力学性能的影响

对AZ31B镁合金板材在不同温度下进行了不同道次的等温循环弯曲试验,分析了镁合金板材微观组织和宏观织构的变化情况.结果表明,在变形温度为443 K和483 K时,主要由孪晶来协调变形,并且在孪晶带附近产生了最初的再结晶晶粒；在变形温度为523 K时,最初再结晶晶粒产生在晶界处.在变形温度为483 K循环弯曲3个道次的条件下,其室温伸长率达到17.1％,而原始AZ31B镁合金板材的室温伸长率为12.4％.其基面织构最大相对强度由9.80降到了5.75.     

预变形及退火对变形镁合金组织及性能影响研究进展

变形镁合金受限于成形工艺,致使其室温成形性较差并且具有较强的各向异性。通过在不同变形条件进行预变形结合退火处理能够有效弱化镁合金织构从而改善镁合金的力学性能。总结并评述了3种预变形方式结合退火处理对镁合金微观组织与力学性能的影响,并对未来的发展提出了建议。     

异步轧制对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

对不同轧制温度、道次压下量以及轧制路径等工艺条件下所制备的AZ31镁合金板材的组织和性能进行了研究。结果表明,当温度由623K升到723K时,晶粒发生长大,孪晶消失,板材的抗拉强度由275MPa降到250MPa,伸长率则由14.5%增加到18%;当道次压下量从5%增加到20%时,晶粒逐渐得到细化,板材的抗拉强度由道次压下量为5%时的265MPa增加到20%时的300MPa,伸长率则由18%降到15%;轧制路径的改变,使不同板材中孪晶的数量产生改变,路径A中的孪晶较多,伸长率较低,强度较高,路径D中的孪晶较少,伸长率较高,强度较低。     

异步轧制对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

对不同轧制温度、道次压下量以及轧制路径等工艺条件下所制备的AZ31镁合金板材的组织和性能进行了研究。结果表明．当温度由623K升到723K时，晶粒发生长大，孪晶消失，板材的抗拉强度由275MPa降到250MPa，伸长率则由14．5％增加到18％；当道次压下量从5％增加到20％时，晶粒逐渐得到细化，板材的抗拉强度由道次压下量为5％时的265MPa增加到20％时的300MPa，伸长率则由18％降到15％；轧制路径的改变，使不同板材中孪晶的数量产生改变，路径A中的孪晶较多，伸长率较低，强度较高，路径D中的孪晶较少，伸长率较高．强度较低。     

Influence of aging on microstructure and properties of ZK60 magnesium alloy

The different aging process was investigated for ZK60 magnesium alloy to get the ideal synthetic properties. The results show that the values of strength, hardness and plasticity of ZK60 magnesium alloy increase at first and then decrease with increasing aging temperature, the suitable aging temperature of ZK60 alloy is from 160 to 180 ℃, At the meantime, the microstructures of appear mesh texture under high ageing temperature, this is the main reason why the mechanical properties decrease.     

Influence of impurities on microstructure and mechanical properties of ZK60 magnesium alloy

The influence of impurity content on the microstructure and mechanical properties of ZK60 magnesium alloys was investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy and tensile test. ZK60 alloys were prepared by changing holding time of alloy melt during semi-continuous casting in order to control the content of impurity elements. The alloy with lower purity content is found to have less second precipitates and larger grain size in the as-cast state. However, in the as-extruded state, reducing impurities brings about a decrease in grain size and an increase in yield strength from 244 MPa to 268 MPa, while the elongations in the as-extruded alloys with different contents of impurities are almost the same. After T5 treatment, impurity content is found to have more obvious effect on the yield strength of ZK60 alloy. The yield strength of ZK60-45 alloys with low impurity content is increased up to 295 MPa after T5 treatment.     

Cu元素对ZK60铸造镁合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪、电子探针、拉伸测试仪研究 Cu元素的添加对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响，并讨论了添加Cu改善合金拉伸性能的机制。结果表明，Cu可有效消除ZK60镁合金中存在的晶内偏析，随着Cu含量的增加，合金的晶粒尺寸得到明显细化。在含Cu镁合金中，出现了一种具有面心立方结构的MgZnCu三元共晶相，该相主要富集在晶界处且在合金发生塑性变形时成为微裂纹源。拉伸实验表明，当 Cu 添加量为0.5%～1%时，ZK60镁合金的力学性能得到改善，当添加量达到2%时，合金的力学性能下降。     

轧制工艺对AZ31B镁合金薄板组织与性能的影响

研究了轧制温度和轧制速度对AZ31B镁合金薄板微观组织演变和力学性能的影响。结果表明,轧辊加热有利于镁合金薄板成型;AZ31B镁合金在低温或低速轧制时薄板纵向组织为大量的切变带,切变带区域包含大量孪晶组织,横向组织为含极少量孪晶的等轴晶组织;在轧制温度为400℃和轧制速度为16m/min轧制时,由于动态再结晶,横纵截面组织均为等轴晶。AZ31镁合金薄板的最佳轧制制度为轧辊温度为70℃、轧制温度为400℃、轧制速度为6m/min,此工艺轧制的薄板横向抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为350MPa、300MPa和12%,纵向为345MPa、290MPa和11.2%,纵向与横向性能差别明显减小。     

轧制变形对高熵合金微观组织和力学性能的影响

对(FeNi)₆₇Cr₁₅Mn₁₀Al₅Ti₃高熵合金进行退火、冷轧和热轧+冷轧等工艺处理,采用X射线衍射仪、扫描电镜和万能试验机分别对合金进行物相组成、组织形貌以及力学性能测试和表征。结果表明,铸态和退火态的非等主元(FeNi)₆₇Cr₁₅Mn₁₀Al₅Ti₃高熵合金更易形成单相固溶体;在中等变形的热轧+冷轧工艺下,合金形成FCC+BCC的双相固溶体,其屈服强度可提高到460.0 MPa;在中等变形的冷轧工艺下,合金会形成细小的金属间化合物,从而具有细小金属间化合物强化机制,使屈服强度显著提升并达到722.0 MPa,同时,合金仍具有约25.7%的均匀伸长率,综合力学性能最佳。     

Effect of Mg-Zn-Nd spherical quasicrystals on microstructure and mechanical properties of ZK60 alloy

To improve the strength, toughness, heat-resistance and deformability of magnesium alloy, the microstructure and mechanical properties of ZK60 alloy strengthened by Mg-Zn-Nd spherical quasi-crystal phase (I-phase) particles were investigated. Mg40Zn55Nd5 (I-phase) particles in addition to α-Mg, MgZn phase and MgZn2 phases can be obtained in ZK60-based composites under normal casting condition by the addition of quasi-crystal containing Mg-Zn-Nd master alloy. The experimental results show that the introduction of Mg-Zn-Nd spherical quasi-crystal phase into ZK60 alloy makes a great contribution to the refinement of the matrix microstructures and the improvement of mechanical properties. While adding Mg-Zn-Nd spherical quasi-crystal master alloy of 4.0wt.%, the ultimate tensile strength and yield strength of ZK60-based composite at ambient temperature reach their peak values of 256.7 MPa and 150.4 MPa, which were about 17.8% and 24.1% higher respectively than those of the ZK60 alloy. The improved mechanical properties are mainly attributed to the pinning effect of the quasi-crystal particles (I-phase) at the grain boundaries. This research results provide a new way for strengthening and toughening of magnesium alloys as well as a new application of Mg-based spherical quasi-crystals.     

稀土Y元素对铸态镁合金组织与力学性能的影响

采用熔炼工艺制备了Mg-2.0Zn-0.2Ca与Mg-2.0Zn-0.2Ca-2Y合金,研究了两种合金的铸态组织及力学性能。结果表明,Y元素的添加细化了Mg-2.0Zn-0.2C合金的铸态组织。Mg-2.0Zn-0.2Ca合金主要由α-Mg与少量Mg₇Zn₃相组成,添加2wt%的Y后,改变了Zn在Mg基体中的固溶度,降低了其固溶强化效果,同时组织中形成了I相和W相。添加Y元素后,合金的规定塑性延伸强度升高,从41.0 MPa升高到50.6 MPa;伸长率降低,从12.6%降低到4.0%。     

轧制变形对CrCoNi中熵合金组织及性能的影响

通过真空悬浮熔炼炉熔炼制备了CrCoNi中熵合金,采用900 ℃热轧(变形量50%)、500 ℃温轧(变形量50%)获得轧制板材,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、硬度计和万能试验机,研究轧制变形对合金组织结构和力学性能的影响。结果表明:CrCoNi中熵合金铸态时为简单的单相FCC固溶体结构,随着轧制变形的进行,无新相产生;CrCoNi合金有较好的塑性变形能力,塑性变形后其力学性能得到大幅度的提升,热轧后,其抗拉强度能达到890 MPa,伸长率能达到60%,并且通过加大变形量以及热轧+温轧的组合可实现强度的进一步的提升;严重的晶格畸变、加工硬化以及细晶强化共同促进了其高强度与良好韧性的结合。