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镁合金变形织构的研究进展

总结评述变形镁合金的主要织构类型,详细分析合金化元素、变形工艺条件,包括变形方式、温度、速度及退火处理,以及合金晶粒和第二相化合物等因素对镁合金变形织构的影响,并探讨变形镁合金基面织构弱化的机理,最后提出了在该领域尚须解决的问题.

针对变形镁合金存在的典型织构以及织构优化设计方面的研究工作和进展进行综合评述.镁合金由于基面滑移和{10(-1)2}孪生是最容易开动的变形模式,在变形镁合金中容易形成挤压丝织构及轧制板织构.通过引入剪切变形,改变成型过程中外加应力的取向,能够有效地改变变形镁合金的织构,同时通过添加微量稀土元素Nd、Ce和Y等,能够明显弱化或随机化变形镁合金织构.织构随机化后的镁稀土合金具有较好的强韧性,合金的变形各向异性得以改善.添加稀土元素后会改变稀士元素与Mg原子间的键能,改变稀土元素周围Mg-Mg原子之间的结合能等,增加非基面滑移的可能性,减弱基面滑移及{1012}孪生所占的比率,有效地弱化镁合金的织构.

关键词: 变形镁合金 , 织构 , 基面滑移 , 孪生 , 织构

挤压AZ63A合金固溶处理工艺的确定

邹明 , 马春江 , 赵旭峰

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.10.010

为提高AZ63A(Mg-Al-Zn)变形镁合金的塑性性能,研究了固溶处理温度和时间变化对合金组织与性能的影响.结果表明:随着温度的提高或固溶时间的延长,一方面可以使更多的第二相溶入基体中,使得材料的塑性得以提升,而另一方面由于在热处理过程中晶粒随之长大,降低了包括塑性在内的诸多力学性能;最终确定在385℃下固溶处理12 h可以使AZ63A镁合金在抗拉强度无明显变化的情况下大幅度提高伸长率,是该合金较为合适的固溶处理工艺.

关键词: 变形镁合金 , 固溶处理 , 显微组织 , 力学性能

Mg-Al-Zn(RE)镁合金轧制变形行为及强化机制

余琨 , 黎文献 , 王日初

稀有金属材料与工程

针对典型的Mg-Al-Zn系AZ31变形镁合金以及添加了0.8%Ce和0.8%Nd的AZ31镁合金,研究了合金在轧制加工过程中组织与性能的变化以及稀土元素对合金的影响,并探讨了合金的主要强化机制.结果表明:Mg-Al-Zn系合金轧制加工过程中加工硬化严重,容易发生脆性断裂.添加稀土元素后的合金强度和塑性都有明显提高,稀土元素可形成Al4Ce等含稀土化合物,起到细晶强化和第二相强化作用.

关键词: 变形镁合金 , 轧制 , 强化机制 , 稀土

镁合金挤压-剪切变形行为的物理和数值模拟研究

胡红军

稀有金属材料与工程

提出了基于热模拟仪的镁合金挤压-一次剪切(extrusion-shear)二步复合制备工艺(简称ES工艺),设计并制造了适合于热模拟仪Gleeble 1500D的ES热物理模拟装置,进行了热模拟实验,建立了基于DEFORM软件的ES挤压有限元数值模型,并进行了有限元模拟.研究了坯料变形过程的应变率、挤压力、应变-应力等物理量.从ES热物理模拟和数值模拟过程的挤压力、应变-应力曲线的特点,发现ES工艺中镁合金发生了特有的动态再结晶过程,具有明显的两个动态再结晶阶段,被称为“双级动态再结晶”.镁合金坯料的等效应变率在正挤压阶段,累积应变的值较小,发生了少量的动态再结晶,在经过一次剪切后等效应变率急速上升,发生了第二阶段的动态再结晶,镁合金坯料的微观组织经过挤压-剪切逐步细化.

关键词: 变形镁合金 , 塑形变形 , 动态再结晶 , 晶粒细化

细晶变形镁合金的研究进展

夏翠芹 , 刘平 , 任凤章 , 田保红

材料导报

综述了变形镁合金的种类、基本变形特性和优良性能,介绍了轧制、挤压、锻造、超塑成形等常用成形技术,探讨了变形镁合金晶粒细化的机理及常用方法如等径角挤压、形变热处理等,阐述了变形镁合金的研究现状、存在的问题,并指出了未来变形镁合金研究开发的方向.

关键词: 变形镁合金 , 成形技术 , 晶粒细化 , 机理

挤压剪切与正挤压对AZ31镁合金塑性变形的影响

胡红军

材料热处理学报

借鉴正挤压与多道次等通道挤压的特点提出了挤压(Extrusion)-剪切(Shear)复合挤压工艺(简称ES),制造了多副适合工业卧式挤压机的ES变形组合凹模,进行了ES挤压和普通挤压实验.构建了ES挤压和普通挤压的三维有限元热力耦合模型及数值模拟条件,对ES挤压过程的挤压力、累积应变演化进行了计算机模拟仿真.通过对坯料的应力状态进行了计算机模拟分析,发现ES挤压过程局部坯料受到四向压应力,ES挤压与普通正挤压相比可以显著提高镁合金变形过程的累积应变,因此可以更有效的细化晶粒.针对ES挤压和普通挤压棒料的不同位置进行了微观组织观察,发现在挤压温度为370℃、挤压比为12时ES挤压可以有效的细化晶粒,不仅可以细化棒材表层晶粒,心部也得到了细化.

关键词: 变形镁合金 , ES变形 , 微观组织 , 动态再结晶 , 应力状态

镁合金激光焊接气孔问题的实验研究

单际国 , 张婧 , 郑世卿 , 陈武柱 , 任家烈

稀有金属材料与工程

对变形镁合金AZ31B、AZ80A,砂铸镁合金AM60B、AZ91D及压铸镁合金AM50A激光焊接气孔倾向进行研究.研究表明:变形镁合金激光焊气孔倾向很小,在较宽的焊接工艺参数范围内均能得到无气孔的焊缝. 砂铸镁合金AM60B及AZ91D激光焊时气孔对气体保护条件非常敏感,在侧吹气体保护角度及流量选择不合适时气孔率非常高,在优化的气保护条件下可得到气孔率较低的焊缝.而压铸镁合金AM50激光焊缝中气孔问题非常突出,调整工艺参数无法解决气孔问题,焊接过程中的加热及添加填充材料可以在一定程度上减少气孔.

关键词: 气孔 , 激光焊接 , 变形镁合金 , 砂铸镁合金 , 压铸镁合金

钙对Mg-6Al变形镁合金显微组织和拉伸性能的影响

宫宁宁 , 张兴国 , 郝海 , 房灿峰 , 金俊泽

机械工程材料

研究了钙含量对Mg-6Al变形镁合金显微组织和拉伸性能的影响.结果表明:随着钙含量的增加,Mg-6Al合金中的α-Mg17Al12相逐渐变少、变细,铸态晶粒明显细化;大部分钙和铝结合生成高熔点Al2Ca相,能够阻碍晶粒的长大,使晶粒细化;钙的添加量少于1%时,随着钙含量的增加,合金的室温抗拉强度和伸长率均提高,钙的添加量大于1%时,合金的拉伸性能下降;钙含量为1%时,合金室温抗拉强度比不加钙时的提高了33.3%,伸长率达到2.65%,提高了1倍多.

关键词: 变形镁合金 , 钙 , 显微组织 , 拉伸性能