刘鹏涛
,
马立峰
,
贾伟涛
,
徐海洁
,
蒋亚平
材料热处理学报
在温度范围为300～450℃,压下率为20％～40％,轧制速度为0.1～0.8 m/s工艺条件下对宽幅AZ31B铸轧镁合金进行了多组温轧试验,而后对轧后的镁板分别进行室温拉伸,并用光学显微镜观察各条件轧制后的组织形态,用SEM观察拉伸试样断口形貌,同时进行往复摩擦实验.研究表明:轧制温度为350℃,轧制速度为0.1 m/s,压下率为30％时可以获得很好的断裂强度,在此温轧条件下镁合金板材的耐磨损系数增加了80％;温度为450℃,轧制速度为0.8 m/s,压下率为40％时可以获得很好的塑性变形能力;压下率超过30％之后,晶界处容易产生位错塞积,导致累积变形量增加及内应力激增,是镁合金边部产生微裂纹进而形成断裂失效的主要原因.
关键词:
宽幅AZ31B铸轧镁合金
,
温轧
,
抗拉强度
,
塑性变形能力
,
工艺条件
马立峰
,
徐海洁
,
贾伟涛
,
刘鹏涛
材料热处理学报
在压下量为10％ ～40％、轧制速度为0.1～0.8 m/s、初轧温度为250 ～400℃条件下对AZ31B镁合金进行轧制实验,对轧后镁板的微观组织和力学性能进行综合研究.引入Zener-Hollomon参数,综合考虑初轧温度T、变形速率.ε,建立平均晶粒尺寸预测模型;对轧后镁板抗拉强度与平均晶粒尺寸关系进行非线性拟合解析,建立抗拉强度数学模型,基于上述模型建立AZ31B镁合金热轧后组织性能预测模型.结果表明,轧后镁板微观平均晶粒尺寸与宏观抗拉性能存在较强相关性,解析精确度取决于轧前工艺参数的制定,精确求解变形速率.ε可有效提高晶粒尺寸及抗拉强度的预测精度;AZ31B镁合金热轧后组织性能预测模型既能指导热轧前设计最优的轧制制度,又能根据轧前工艺参数在线检测进行热轧后镁板组织及性能的综合评估.
关键词:
AZ31B镁合金
,
组织性能
,
热轧轧制制度
,
预测模型
马立峰
,
庞志宁
,
马自勇
,
徐海洁
,
蒋亚平
材料科学与工程学报
宽度150mm的AZ31B镁合金铸轧板材在轧制温度为350℃,轧制速度为0.5m/s,压下率分别为10％,20％,30％的不同工艺条件下进行了数值模拟和热轧实验研究.结果表明:同一温度条件下,随着轧制压下量的增大,镁板内部金属流动具有各向异性,其内部层片状结构的结合力随应变量的增大而减弱;在显微组织中,所产生的机械孪晶会随着轧制压下而压弯,甚至产生较小的次生孪晶,大小不一的孪晶组织会产生局部应力集中,从而产生微裂纹失稳扩展,边部的损伤因子随之增大.因此,减少长条形孪晶和第二相β-(Mg17Al12)的产生是控制边部裂纹的关键因素之一.
关键词:
AZ31B镁合金
,
边裂
,
微观组织
,
条元法
,
β-(Mg17Al12)
贾伟涛
,
马立峰
,
马自勇
,
蒋亚平
,
徐海洁
,
刘鹏涛
稀有金属
在变形温度250-450℃、应变速率0.005～5 s-1下对铸态AZ31B镁合金圆柱试样进行了Gleeble高温压缩实验.对不同初轧温度、不同轧制压下量下镁合金的热轧制过程进行了实验、数值模拟及损伤分析.采用动态材料模型中的计算方法计算了热加工图,用Zener-Hollomon参数法建立了单向压缩时的流变应力模型,最后综合传热学基本原理及轧制理论,建立了变温轧制过程中的流变应力模型.研究结果表明:合理分解温度范围求解单向压缩流变应力模型,有效提高了模型的预测精度;轧制前滑区和后滑区的主传热机制有所区别,考虑到轧辊对轧件的作用力主要分布在后滑区,则此区域为边裂重点研究区域;数值模拟过程中轧件边部区域的Normalized Cockcraft and Latham损伤值最大,并且随着变形温度的降低以及道次压下量的增大而增大.此现象与轧制实验结果相符,不同轧制条件下轧制流变应力模型的求解结果与数值模拟结果较吻合.
关键词:
数值模拟
,
损伤分析
,
热加工图
,
流变应力
,
轧制理论
贾伟涛
,
马立峰
,
蒋亚平
,
刘鹏涛
,
徐海洁
稀有金属材料与工程
采用Gleeble1500D热/力模拟试验机对铸态AZ31B镁合金圆柱试样在变形温度250～450℃、应变速率0.005～5s-1下进行高温压缩试验,基于高精度流变应力模型,依托于刚塑性有限元分析软件针对镁板不同初轧温度、不同道次压下率以及不同轧制速度条件下的中厚板热轧制过程进行了热力耦合数值分析,利用数学解析的方法建立了不同工艺条件下镁板变形区域的温度场数学模型.结果表明,不同热轧工艺条件下轧制变形区域内温度的分布有很大区别,温度场数学模型需要划分不同工艺条件针对轧制后滑区和前滑区来分别建立:用简单数学方程来表征镁合金的传熟过程,使得温度在线控制机理模型形式上更为简单,并且能够精确表征中厚规格镁板宽范围轧制条件下的传热机制.
关键词:
AZ31B镁合金
,
流变应力
,
热力耦合
,
温度场
贾伟涛
,
马立峰
,
刘鹏涛
,
徐海洁
,
蒋亚平
稀有金属
采用Gleeble-1500D热力模拟试验机对铸态AZ31B镁合金圆柱试样进行了宽范围变形条件下的热压缩试验,拟合热压缩试验数据,针对镁合金应变软化特性建立了一种新的热力本构模型;依托于Deform-3D对镁板的实际热轧过程进行了热力仿真分析,依据轧制理论假设、宏观连续介质力学以及热力学原理,采用数学解析的方法建立了镁板热轧制区域中的应变、应变速率值分布模型以及三维温度场、应力场数学模型.研究结果表明:新建的热力本构模型预测精度较高,平均相对误差为5.1％;建立的轧制变形区域中的应变、应变速率值分布模型,温度场数学模型以及热力耦合场数学模型不仅形式简单易于为生产利用,更能精确表征中厚规格镁板热轧制过程中的热-力耦合变形机制.
关键词:
AZ31B镁合金
,
热力本构
,
应力场
,
热-力耦合
