ZK60和ZK60-1.0Er镁合金热压缩变形和加工图

采用Gleeble-1500D热模拟试验机对ZK60和ZK60-1.0Er镁合金进行了热压缩实验,分析了合金在温度为160~420℃,应变速率为0.0001~1.0s-1条件下的流变应力变化特征。结果表明:两种镁合金在热压缩过程中的流变应力随变形温度的降低和应变速率的升高而增加,在流变应力达到峰值后随即进入稳态流变;稀土Er的加入使得平均变形激活能珚Q值由183kJ/mol降到153kJ/mol,应力指数n值由6提高到8;发生动态再结晶的临界应力σc值随变形温度升高和应变速率降低而降低,在420℃/1.0s-1高温高应变速率时,稀土Er的加入使得ZK60镁合金发生动态再结晶的临界应力值σc由76MPa降到50MPa。通过动态模型构建热加工图并结合金相组织观察可知:稀土Er的加入缩小了ZK60镁合金的热加工失稳区,增加了热加工安全区的功率耗散效率峰值η_(max),由35%增大到45%,促进了动态再结晶晶粒的形核,但抑制了再结晶晶粒的长大。

稀土Er对ZK60镁合金变形行为的影响

采用Gleeble-1500D热模拟试验机研究了稀土元素Er对ZK60镁合金的热压缩变形行为的影响。通过引入Zener-Hollomon参数和双曲正弦函数构建了ZK60和ZK60-1.0Er镁合金的本构方程，同时采用应变硬化率θ -流变应力σ关系曲线确定动态再结晶发生的临界应力σc 值。结果表明：ZK60和ZK60-1.0Er两种镁合金在热压缩变形过程中，随着变形温度T 的升高，压缩流变应力σ 值均减小；随着应变速率ε.的增加，流变应力σ值均增加。添加稀土元素Er 使得ZK60镁合金热压缩变形流变应力σ值和应力指数n值增加，在变形温度为160~320 ℃时提高了发生动态再结晶的临界应力σc 值，稀土相的存在促进了再结晶晶粒的形核，降低了平均变形激活能Qˉ值。

6xxx系铝合金挤压棒材表面气泡成因分析及解决措施

对6xxx系铝合金挤压棒材热处理后产生的表面气泡进行实验分析。实验结果表明,生成的连续气泡直径为1mm～4mm,内部存在黄褐色附着物的气泡类型为夹杂气泡。从铸锭熔铸、模具结构、挤压生产工艺以及固溶热处理4个方面分析气泡产生的机理,从而提出减少和避免6xxx系铝合金挤压棒产品出现气泡的措施。

时效工艺对6008铝合金型材组织与性能影响

研究了不同时效工艺对6008铝合金挤压型材组织与性能的影响。结果表明:随时效时间的延长,型材强度先迅速增加后缓慢降低,断后伸长率先降低后趋于平稳,最佳时效工艺为175℃×8 h和200℃×3 h,屈服强度分别达到288 MPa和273 MPa,抗拉强度则分别达到304 MPa和287 MPa。随着时效时间的延长,时效析出相先快速增多后增速减缓,强度增加;随着时效过程的进行,析出相逐渐向β″相转变,此时析出相呈现包晶状态,力学性能达到最大值;继续延长时效时间,发生过时效,析出相发生粗化,力学性能下降。

均匀化处理对Al-Mg-Si-Cu合金组织的影响

利用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等方法,研究了不同均匀化制度对Al-Mg-Si-Cu合金铸态微观组织和挤压型材粗晶层的影响。结果表明,适当的均匀化处理可以有效地改善半连续铸造铸锭的枝晶偏析和弥散相分布。当均匀化制度为530℃×6 h时,合金非平衡共晶相溶解效果以及晶内弥散相的数密度分布较好,综合效果最佳;同时,挤压型材粗晶层厚度最小可达29μm。

时效制度对6008铝合金压溃及腐蚀性能的影响

对6008铝合金挤压型材分别进行不同时效制度处理,研究不同时效制度下6008铝合金挤压型材的力学性能、压溃性能及腐蚀性能。结果表明:170℃×8 h时效处理后,合金力学性能最高,压溃效果为褶皱处出现裂纹,腐蚀深度最深为157.18μm,其余时效制度下合金腐蚀性能均有改善;150℃×10 h时效处理后合金力学性能较低,压溃效果为折角处开裂;150℃×3 h+190℃×7 h时效后压溃效果最差,为贯穿性大裂纹;150℃×3 h+200℃×3 h时效处理后,压溃效果较好但吸能性较差。200℃×3 h时效处理后6008铝合金挤压型材具有较好的综合性能,能够满足实际生产要求。

合金元素及时效制度对Al-Mg-Si合金压溃性能的影响

本试验采用光学显微镜、电子万能试验机、准静态压溃试验机等设备进行测试,对比研究不同Mn元素含量及不同时效制度对Al-Mg-Si系合金压溃性能的影响。结果表明:当Mn元素含量为0.30%时,抑制了再结晶,细化了晶粒,提高了塑韧性,压溃性能较好;时效制度为210℃×3 h,经压溃后试样呈手风琴模式,表面光滑无橘皮,仅在折角处存在<10 mm的微裂纹。即Mn元素含量为0.30%,时效制度为210℃×3 h时,压溃性能较好。

截面几何形状对铝材淬火后粗晶环厚度的影响

采用不同的挤压工艺,对端面形状差异较大型材及直径不同的圆棒进行了正挤压生产,并对其进行低倍检查。对比后发现:端面形状规则程度较高时,粗晶层厚度较低;端面直径不同的圆棒,粗晶层厚度差异较小。结合经典理论分析后认为:造成这一现象的根本原因为变形均匀程度的差异。

铸态ZK60-1.0Er镁合金的热压缩变形行为

采用Gleeble 1500D热模拟试验机对ZK60-1.0Er镁合金的热压缩变形行为进行了研究。热压缩参数应变速率?为0.0001,0.001,0.01和1.0 s^(-1);变形温度T为160,260,320和420℃。结果表明:ZK60-1.0Er镁合金的热压缩变形过程主要为动态回复DR和动态再结晶DRX。通过Zener-Hollomon参数建立了ZK60-1.0Er镁合金热压缩本构方程,根据本构方程计算的理论应力值与实际应力值吻合;同时还根据材料动态模型建立了该种合金的热加工图,并且通过对微观组织的观察和分析可知:该种镁合金的热加工图包含低温高应变速率和高温低应变速率2个失稳区域。该种镁合金适宜的热加工区间为:225~420℃,0.01~1.0 s^(-1),在该区域内存在1个功率耗散效率的峰值,η_(max)=45%。稀土相的存在促进了ZK60-1.0Er镁合金的动态再结晶形核,平均变形激活能Q=152.5 k J/mol,该合金的微观变形机制为晶界滑移和晶格自扩散导致的动态回复和动态再结晶。