固相合成AZ91D镁合金的组织和性能

利用固相合成方法在挤压比为11∶1的条件下,将AZ91D镁合金屑分别在573、623、673和723 K时制备成试样,对试样进行微观组织观察和力学性能测试。结果表明:在573~673 K时,AZ91D镁合金的抗拉强度和延伸率随合成温度的升高而增大,高于673 K时其抗拉强度和延伸率随合成温度的升高而降低,在合成温度为673 K时,其抗拉强度最高,达到384.4 MPa;在热挤出过程中氧化层被均匀弥散在组织中且发生动态再结晶,使固相合成AZ91D镁合金的力学性能与铸态和用铸锭热挤出制备的镁合金相比明显提高,在合成温度为673 K时,其延伸率为5.8%,比铸态增加152%;AZ91D镁合金屑在挤出过程中不能完全结合且出现较多的微裂纹,使其延伸率与铸锭热挤出制备的AZ91D镁合金相比低44%。     

固相再生AZ91D镁合金边角料的低温力学性能

采用固相再生方法回收AZ91D镁合金边角料,研究再生合金的低温力学性能、微观组织和断口形貌。在WDW-3100型微机控制电子万能试验机上进行低温拉伸实验,实验温度为27,-70,-100和-130℃;在JB30A型冲击试验机上进行冲击实验,温度分别为27,（-70±5）和（-130±5）℃。结果表明：再生合金在固相再生过程中发生了动态再结晶,块与块之间结合较好,原始的块与块之间的界面已经不能分辨。再生合金随着温度的降低,抗拉强度略有增加,伸长率呈下降趋势,即温度降低脆性倾向增加,在-130℃时拉伸,抗拉强度和伸长率分别为360.65MPa和5.46%;随着冲击温度的降低,再生合金的冲击功随之降低,在-130℃时冲击功为3.06J/cm2。     

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。     

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。     

热处理对AZ91D镁合金相结构的影响

通过金相分析、XRD、SEM及TEM等分析手段,研究了AZ91D镁合金热处理状态下的相结构变化,结果表明:AZ91D镁合金在420℃固溶保温20 h,β-Mg<,17>Al<,12>几乎全部分解,Al原子以置换固溶的形式进入到Mg基体中;175℃时效保温不同的时间,随着时效保温时间的延长,析出相的析出方式和形态都发生变化.TEM观察发现,时效18 h的AZ91D镁合金中存在着短柱状的析出相,β-Mg<,17>Al<,12>与α-Mg之间存在着[011]<,β>//[13 42]<,α>的位向关系.     

基于CA-CCA方法定量解析AZ91D镁合金半固态固相率的研究

针对镁合金半固态成形工艺中,初始固相率难以精确确定的问题,以传热学模型和CA-CCA原理为基础,设计制作了一套研究半固态固相率的实验装置,通过实测降温过程中的温度-时间曲线,进行数值解析,实现了半固态固相率与温度定量关系的求解.结果表明,AZ91D合金的固相率对温度的变化极为敏感,且呈非线性关系.当固相率从20%上升至30%时,温度变化仅为6℃左右;而固相率从30%上升至40%时,温度变化仅在7℃左右.因此,对温度进行定量控制是制备高性能AZ91D合金的关键技术之一.     

AZ91D镁合金的化学镀镍

使用硫酸镍作为化学镀镍磷镀液的主盐,直接在AZ91D镁合金基体上化学镀镍.使用扫描电镜和X射线衍射技术分析镀层的表面形貌和组织.化学镀镍磷镀层是致密的,无明显缺陷,其磷含量约为372 mass%.化学镀镍磷镀层的显微硬度值约为660 VHN,化学镀镍的沉积速度为23 μm/h.前处理过程中的酸洗步骤使镁合金基体产生粗糙的表面,从而使镀层和基体之间起到了互锁的作用,增加了镀层的结合力.     

等径角挤压对AZ91D镁合金力学性能的影响

通过等径角挤压试验,并借助Instron拉伸材料试验机、金相显微镜等手段,对等径角挤压工艺对AZ91D镁合金力学性能的影响进行了研究。结果表明：用等径角挤压工艺可大大细化其微观组织,提高其力学性能;组织从原始铸坯的晶粒平均尺寸300μm左右细化到50pm以下,最细的可达到4～10μm;强度σb从100MPa提高到240MPa以上,伸长率δ从1％提高到4％以上。挤压温度对力学性能也有一定影响,当挤压温度为300C时,经过固熔处理的AZ91D镁合金试件的力学性能最好,σb=292．4MPa,δ=12．8％。加工路线也影响挤压后材料的力学性能,其中,路线B使材料的力学性能最好,路线C次之,路线A最低。     

热处理对AZ91D镁合金腐蚀性能的影响

对经过不同热处理工艺处理后的AZ91D镁合金进行腐蚀试验,并测定其腐蚀参数.对腐蚀数据及金相显微组织分析、观察表明:时效处理后的AZ91D镁合金腐蚀率最低为2.128mm/a,为铸态和固溶加时效处理的AZ91D镁合金(3.081mm/a、3.209mm/a)的69.1%和66.3%;比仅进行固溶处理的AZ91D镁合金7.400mm/a的腐蚀率减少了71.2%,耐蚀性能提高2.48倍.合金组织中β相的形态和数量对合金腐蚀率起着重要作用.     

BP神经网络在AZ91D镁合金挤压铸造工艺中的应用

采用BP人工神经网络建立AZ91D镁合金力学性能与挤压铸造工艺参数的关系模型,研究并分析了工艺参数对合金力学性能的影响规律.结果表明:比压对合金力学性能影响最强,浇注温度次之,保压时间最弱.在浇注温度680℃、比压200 MPa、保压时间25 s、模具温度280℃条件下可使合金获得良好综合性能.BP网络模型预测的准确率最高为96％,具有良好的可靠性和推广价值,对挤压铸造AZ91D镁合金生产具有实践指导和理论借鉴意义.     

Microstructure and mechanical properties of AZ31B magnesium alloy prepared by solid-state recycling process from chips

AZ31B magnesium alloy chips were recycled by three solid-state recycling processes including cold-pressing, hot-pressing followed by hot extrusion and double extrusion. Microstructure and mechanical properties of the recycled specimens and reference specimens were compared. For the recycled specimen by cold-pressing, the grains are refined to a large extent during hot extrusion due to the presence of twins and high density dislocation. The recycled specimens by hot-pressing and double extrusion do not exhibit finer grain than that the recycled specimen by cold-pressing. Consequently, higher ultimate tensile strength of the recycled specimen by hot-pressing and double extrusion is not achieved. For hot pressing process, more compact billet lowers the porosity in recycled material, so elongation to failure of the recycled specimen increases. The recycled specimen fabricated by double extrusion process shows slightly higher elongation than the reference specimen. The second extrusion makes the oxides further crush and distribute more dispersedly, and minimizes porosity, which is responsible for the improved ductility.     

AZ91镁合金的挤压和析出硬化行为(英文)

挤压比为4:1,将铸态AZ91镁合金分别在250,300和350℃下进行挤压,随后进行析出硬化处理(T6)。经过热挤压和析出硬化处理后,铸态AZ91镁合金中粗大的和偏析Mg17Al12析出相被细化并均匀分布在α-镁基体中。在不同的挤压温度下合金中发生了部分或全部动态再结晶。经挤压后,该合金的极限抗拉强度从铸态的190MPa增加到570MPa。AZ91镁合金的时效硬化特征与晶粒尺寸有关。在250、300和350℃下以4:1的挤压比挤压该合金后,获得峰值硬度的时效时间分别为35、30和20h。SEM观察到在AZ91基体中存在均匀细小的Mg17Al12析出相。     

AZ91D镁合金高温压缩过程中的微观组织演变

采用Gleeble-1500热模拟实验机对AZ91D镁合金在400℃、0．01s^-1的条件下进行不同压缩真应变量（1％、10％、60％、100％）的高温压缩实验，利用光学显微镜、透射电镜观察压缩变形过程中合金的显微组织演变。结果表明：在压缩变形的初始阶段，{101^-2}孪生是主要的变形机制，孪晶的尺寸较大；在随后的变形过程中孪晶发生破碎，尺寸变小；随着变形的进一步进行，孪晶之问相互交叉，在孪晶界及孪晶交叉畸变较大的区域成为再结晶的形核区。     

AZ91D薄板搅拌摩擦焊

实现了厚度为2.2 mm铸造镁合金AZ91D薄板的搅拌摩擦焊和钨极氩弧焊,分析了搅拌摩擦焊工艺参数对焊接接头成形的影响和接头组织变化,考察了搅拌摩擦焊接头的力学性能.在搅拌头旋转速度为1 380 r/min时得到了比较理想的焊接接头,而1 960 r/min的转速过大.接头不同区域所受的机械力和热量不同,显微组织明显不同.搅拌区晶粒细小,显微硬度和强度都有所提高.搅拌摩擦焊接头力学性能与热输入有关;与氩弧焊接头相比,搅拌摩擦焊接接头的性能更好.     

Thixotropic behavior of semi-solid AZ91D magnesium alloy

The thixotropie behavior of semi-solid AZ91D slurry was studied through a Couette type viseometer.The results show that the apparent viscosity of semi-solid AZ91D magnesium alloy slurry increases after being isothermally held, but the apparent viscosity quickly falls down to a steady state value after being stirred again and it takes on a sharp shear-thinning behavior. With the same shearing rate and the rest time increasing, the steady apparent viscosity increases because of the agglomeration of the solid particles, and the time required for the slurry to reach the steady state also becomes longer. If the solid fraction increases, it takes longer time for the slurry to reach the steady apparent viscosity with the same shearing rate and the same rest time. If the solid fraction and the rest time are the same, but the shearing rate rises, it takes shorter time for the slurry to reach the steady apparent viscosity and the final steady apparent viscosity also decreases.     

AZ91D镁合金半固态触变成形的数值模拟

采用商业有限元软件DEFORM3DTM对半固态镁合金AZ91D的触变成形过程进行了数值模拟,并利用自制的模具,在加热到570℃保温不同时间的情况下,对AZ91D镁合金半固态坯料进行触变成形试验。通过模拟分析的结果与试验的实际结果进行对比,得出了最佳触变成形工艺参数,同时,在一定程度上验证了数值模拟分析结果的可靠性。     

AZ91D镁合金的热压缩变形行为

在应变速率为0.005～1s~(-1)、温度250-350℃条件下,采用Instron-5500热模拟机对AZ91D镁合金的高温压缩特性进行研究,得到其真实应力-应变曲线.分析挤压温度和应变速率等对曲线的影响,得出本构方程的一系列常数,建立AZ91D镁合金在高温压缩中的本构方程关系式.结果表明:变形过程中AZ91D镁合金的流动应力随温度的升高而降低,随应变速率的升高而升高;该流动应力可以用双曲正弦函数来描述,其双曲正弦值随Zener-Hollomon参数自然对数的升高呈线性增大;AZ91D镁合金是正应变速率敏感材料,其应变速率敏感指数m=0.14.