MB15模锻件裂纹原因分析

【目的】某MB15模锻件在进行装配铆接过程中,沿铆接孔纵向及孔附近出现肉眼可见的裂纹,裂纹平直,局部位置有多条裂纹出现,亟须查明原因。【方法】通过宏观观察、微观观察、能谱分析、金相检查及硬度测试、化学成分分析等手段,对该裂纹的开裂性质及开裂原因进行分析。【结果】结果表明:裂纹开裂性质为沿晶脆性开裂,该裂纹产生于锻造阶段,裂纹部位再结晶不完全,与锻造变形温度较低有关。【结论】建议严格控制镁锻件的锻造工艺过程,严格控制变形温度,变形速率等条件,增加零件出厂前检测工序,以降低零件开裂问题,提高供货质量。

Simulation-Based Investigation of Crack Formation in Forged MB15 Magnesium Alloy

In the process of riveting an MB15 forging die,cracks were discovered emerging along the longitudinal direction and near the riveting hole.Through fracture analysis,microscopic observation,energy spectrum analysis,metallographic examination,and hardness test,the properties and causes of the cracks are discussed.The results indicate that the cracking type is intergranular brittle cracking,occurring during the forging stage.Furthermore,the recrystallization at the crack site is found to be incomplete,which is attributed to the low deformation temperature.

基于Simufact数值模拟的MB15镁合金模锻成形及性能研究

文章针对MB15镁合金模锻件强度性能偏低的问题,采用Simufact模拟软件对MB15镁合金模锻件锤锻和液压成形过程进行模拟,并采用3t空气锤和20MN液压机对该锻件进行生产,研究了锻造设备及工艺参数对该锻件力学性能的影响关系。结果表明,采用该方案锻造的MB15镁合金模锻件充型性良好无明显开裂现象。

粉末冶金制备非连续增强MB15镁基复合材料时效行为的研究

研究了SiC颗粒和钛合金(TC4)颗粒对MB15镁合金145℃时效硬化行为的影响以及SiCp/MB15和TC4p/MB15复合材料的室温拉伸性能随时效时间的变化规律。结果表明,增强颗粒的加入加速了MB15的时效速度,但并未改变其时效硬化的基本规律;MB15及其复合材料的时效硬化曲线上均存在双峰现象;两种复合材料抗拉强度和屈服强度的峰值与其较高的硬度峰值基本对应。

MB15镁合金半固态压缩力学行为研究

通过MB15镁合金半固态等温压缩试验,研究了半固态材料的力学行为,提出了触变强度是半固态金属在稳态变形过程中触变点的应力,即半固态金属固体骨架所能承受的最大正应力,并分析了加热温度、应变速率、保温时间、固相晶粒大小、晶粒圆整度及材料本身的强度等因素对半固态触变强度的影响,提出了触变强度的存在条件。结果表明,半固态触变强度随着加热温度的升高、应变速率的降低及保温时间的延长而降低,随着固相晶粒的减小、晶粒圆整度的增加及材料本身强度的增加而增加;当半固态材料内部的固相颗粒相互连结形成固体骨架时,存在触变强度。

MB15合金等通道转角挤压组织模拟和实验分析

采用等通道转角挤压（ECAP）对MB15合金试样进行挤压,利用有限元软件DEFORM-3D进行ECAP晶粒组织模拟,探索采用有限元模拟与实验分析相结合的方法,研究镁合金ECAP成形过程的晶粒组织变化规律。模拟结果表明：数值模拟后试样从头部P1处、中部P2处到尾部P3处的晶粒组织细化程度明显减小,平均晶粒尺寸从初始的13.32μm减小到2.3~3.1μm;采用ECAP方法进行一道次挤压,试样的平均晶粒尺寸从13.32μm减小到2.2μm。对比数值模拟与实验分析结果表明：两者在晶粒细化程度上吻合良好。

SiCw/MB15复合材料断裂行为研究

扫描电镜下采用动态拉伸法 ,原位观察 Si Cw/ MB15复合材料在动态受载条件下裂纹形成、扩展至断裂的全过程 ,并对断口进行了分析。结果表明 ,裂纹主要在折断的晶须处萌生 ,在主裂纹前端应力集中区内长大、连结 。

锆含量及铸造温度对MB15镁合金中化合物的影响

实验室条件下模拟工业化生产过程,研究了MB15镁合金中不同锆含量及不同铸造温度对化合物的影响。结果表明,随着锆含量的增加和铸造温度的降低,合金中形成α(Zr)或Zn_2Zr_3相,一般应将锆的质量分数控制在0.55%以下,铸造温度不低于705℃,从而避免化合物的形成及偏聚。

SiCw/MB15镁基复合材料超塑性变形空洞行为

用金相显微镜、扫描电镜对SiCw/MB15镁基复合材料在340℃,应变速率为1 67×10-2s-1变形条件下超塑性变形过程中空洞的演化规律进行了研究,并对空洞体积分数与延伸率的关系进行了测定.结果表明:在SiCw/MB15镁基复合材料超塑性拉伸过程中,当延伸率达到50%时,在三叉晶界处开始形成三角形空洞;空洞的长大在变形初期由扩散控制,逐渐发展成球形;当延伸率超过100%时,空洞长大主要由基体塑性变形控制,试样中沿拉伸方向出现空洞链;随着延伸率的增加,空洞链逐渐相互连接,最终导致试样断裂.

挤压态MB15镁合金的显微组织与力学性能研究

针对MB15镁合金在挤压温度为648K,应变速率0.001s-1,挤压比9∶1的条件下进行挤压变形研究,通过对其变形后的组织特征分析和拉伸性能测试,光学显微组织研究表明MB15镁合金在挤压过程中发生动态再结晶;透射电镜组织研究表明机械孪晶、位错滑移和动态再结晶是材料变形的典型特征;扫描电镜组织研究表明挤压后的材料塑性明显增强。挤压变形后的MB15镁合金沿挤压方向的抗拉强度提高39.5%,屈服强度提高89.4%,延伸率提高25%,弹性模量提高6.7%。

等径道角挤压法制备半固态MB15-RE镁合金坯

研究了等径道角挤压法制备半固态MB15-RE镁合金坯，其中包括挤压前后力学性能对比和半固态球化过程微观组织演变规律。分析结果表明，等径道角制备得到的MB15-RE镁合金力学性能大大提高，抗拉强度由铸态的154.7MPa提高到312.5MPa，伸长率由7.3%提高到13.0%。半固态组织晶粒细小、均匀、圆整度好，最小晶粒尺寸可达到5～20μm，圆整度接近1.3。

MB15-RE镁合金铸坯在半固态温度下的应力-应变曲线测试与特征分析

研究了MB15-RE镁合金常规铸坯在半固态温度下应力-应变曲线变化的影响要素。通过热模拟实验,发现MB15-RE在560℃的半固态温度下应力-应变曲线均可分为3个阶段:应力上升阶段、应力下降阶段和应力稳定阶段;同时在相同应变速率下,合金温度越高,其应力峰值和稳态应力越低,表明曲线与在半固态温度下试样中固液态比例相关;在相同温度下,应变速率越大,峰值应力越大而稳态应力越小,表明了再结晶比例越高,稳态应力越低。

高固相率MB15镁合金半固态压缩力学行为研究

通过MB15镁合金半固态等温压缩试验,研究了高固相率半固态材料的力学行为,提出了触变强度是高固相率半固态金属在稳态变形过程中的触变点的应力,即半固态金属固体骨架所能承受的最大正应力,并分析了加热温度、应变速率、保温时间、固相晶粒大小、晶粒圆整度及材料本身的强度等因素对半固态触变强度的影响,提出了触变强度的存在条件.结果表明,半固态触变强度随着加热温度的升高、应变速率的降低及保温时间的延长而降低,随着固相晶粒的减小、晶粒圆整度的增加及材料本身强度的增加而增加,当半固态材料内部的固相颗粒相互连结形成固体骨架时,存在触变强度.

MB15镁合金上机匣的等温精锻工艺

上机匣为直升机传动系统中的关键零件，几何形状复杂，性能指标要求高，成形难度大。采用纯铅为模拟材料，对上机匣成形方案进行了试验研究，确定了上机匣等温精锻成形分制坯、终锻、精整三个工步。通过对ＭＢ１５镁合金塑性图的分析，确定其变形温度范围为３５０～３８０℃。制坯、终锻时的变形温度取３８０℃，以便金属充填模膛；精整时的变形温度取３５０℃，以提高锻件力学性能。为保证锻件几何精度，采用锻后直接人工时效的热处理方案（１６４℃时效２４ｈ）。利用等温精锻工艺成功地锻制出上机匣锻件，锻件的力学性能、显微组织和尺寸精度均符合要求。

MB15在半固态等温处理中的组织和成分演变

为考查等温处理技术制备半固态成形用MB15镁合金非枝晶锭料的可能性,借助于液淬技术、光学和电子显微分析,研究了MB15镁合金的微观组织和成分演变.结果表明:MB15镁合金在半固态等温热处理过程中能形成晶粒细小、晶粒粗化速度缓慢的球状组织,但其圆整程度低于AZ91D合金.随着温度的升高和保温时间的延长,Zn向晶界扩散速度加快,晶界处的Zn含量逐渐增加,晶内Zr偏析逐渐扩散.冷却时,α-Mg与Zr在晶内富Zn处发生包晶反应,晶界处发生共晶反应和共析反应.

提高MB15合金挤压型材力学性能的研究

介绍了提高ＭＢ１５镁合金挤压型材力学性能的途径。通过调整化学成分，改善金相组织，优化热处理制度，解决了ＭＢ１５镁合金一次挤压小型材抗拉强度低于国家标准的问题，满足了航空航天工业的需要。

MB15镁合金的相组成及其微观形态

研究了MB15镁合金的铸态和挤压型材的相组成及其微观形态。结果表明,在铸态合金的晶界及富Zr,Zn核区存在Zn_2Zr_3相和MgZn_2相,前者为等宽条状,后者为不规则块状。此外,在晶内还有尺寸很小的粒状ZnZr_2相,在α-Mg固溶体中分散着极小的MgZn相。在挤压型材中,在富Zr,Zn条带区出现较大的颗粒Zn_2Zr_3相和众多弥散分布的ZrH_2相和MgZn_2相质点,它们起着阻碍再结晶的作用。170℃,10h时效导致在非条带区析出MgZn_3相。

MB15镁合金模锻件成形模拟及实验研究

MB15是一种高强度变形镁合金,具有韧性低、塑性变形能力差、易脆断的特点。本文模拟了其锻造成形的全过程。依据模拟情况确定了预锻形状,顺利地实现了模锻生产,产品的尺寸以及各项性能均满足技术要求。

基于MB15E07的移频信道频率综合器设计

通过介绍锁相环的基本理论,然后基于芯片MB15E07,设计一种用于移频中继信道900-1500MHz的频率综合器,分析了MB15E07的工作特性和对环路相位噪声的抑制,给出了频率综合器的实测数据。

MB15镁合金模锻件纵梁低倍试样条状缺陷分析

某MB15变形镁合金模锻件纵梁低倍试样表面出现条状缺陷。通过断口分析、金相检验和能谱分析对条状缺陷的性质及其产生原因进行了探讨。结果表明:该缺陷的性质为偏析,其产生原因为锆元素偏聚,在模锻时沿零件变形方向纵向分布,低倍腐蚀后暴露出沿流线方向分布的缺陷形貌。