变形镁合金的塑性加工技术研究及展望

介绍了变形镁合金材料的应用与开发、塑性变形特点及塑性变形工艺的最新发展,指出了变形镁合金研究开发的发展方向。

轧制温度和变形量对AZ31镁合金板材组织和硬度的影响

研究了300、330、360℃3个轧制温度和3个道次不同变形量对AZ31镁合金组织和硬度的影响。试验结果表明:轧制变形使板材晶粒明显细化,硬度提高。在同一变形量下,随着轧制温度的升高,板材的晶粒呈长大趋势,硬度逐步下降,在330℃轧制时,板材的综合性能较好。在330℃轧制温度下,随着道次变形量的加大、轧制道次的增加,晶粒呈减小趋势,硬度逐步上升。在3个道次变形量均为40%时,轧制后的板材质量良好,没有出现裂边、裂纹现象,其组织均匀,晶粒细小。经过3个道次轧制后,板材的平均晶粒尺寸由原铸锭的120μm细化到3～4μm,板材的硬度(HRA)值由原铸锭的23.8提高到36.5。

AZ31镁合金轧制板材在退火处理中的组织性能演变

研究了AZ31镁合金轧制薄板经200～400℃退火5～240 min后的组织性能演变。通过金相组织、显微硬度、室温力学性能及拉伸断口等测试技术,分析了其组织性能的变化。结果表明,AZ31镁合金轧制板材在250℃以上退火过程中的显著组织变化在几分钟内就已经发生,250℃退火10 min组织出现明显的静态再结晶组织;400℃退火在5 min内已经基本完成再结晶;发生再结晶的退火温度存在临界值,在200℃以下退火,即使经过240min也不能完成再结晶。低于350℃退火,完成再结晶后,在一定的时间内晶粒长大较慢,退火240 min后晶粒尺寸为7～8μm。轧制态AZ31镁合金板材的室温拉伸断口为准解理断裂,退火处理使板材的延性大大改善,断口呈韧性断裂。300℃×120 min退火后AZ31镁合金薄板的综合性能较好,抗拉强度为297.1 MPa,断裂伸长率为23.98%。

大应变轧制技术制备细晶AZ31镁合金板材

晶粒细化可以改善镁合金的强度和延性,通过控制轧制工艺可以控制变形组织.文中研究了不同轧制道次变形量对AZ31镁合金组织和性能的影响.实验结果表明:随着轧制道次变形量的增加,轧制应变速率增加,镁合金发生了动态再结晶,获得细小的晶粒组织,板材的硬度增加;但是,当轧制道次变形量增加到一定值之后,板材的表面出现宏观裂纹;采用大的道次轧制应变技术,可以减少轧制道次,制备晶粒尺寸为2～5μm的细晶镁合金板材.

累积叠轧工艺对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

采用累积叠轧工艺对AZ31镁合金薄板进行剧塑性变形,研究了累积叠轧变形过程中镁合金板材的组织及性能演变。实验结果表明,累积叠轧可以有效细化AZ31镁合金板材的晶粒组织,显著改善室温延伸率,是制备大尺寸、高性能细晶镁合金板材的一种有效、经济而且可以实现工业化生产的技术。累积叠轧5道次后AZ31镁合金板材组织均匀,晶粒尺寸为1-2μm左右,晶粒细化源于大的累积变形及表面剪切变形;室温抗拉强度和延伸率可达到349MPa和22.46%,可归因于晶粒细化对镁合金强度和塑性的改善。累积叠轧板材的道次间的加热使ARB组织粗化,减小了累积叠轧过程中晶粒持续细化的效果。