AZ31镁合金板材经过连续弯曲变形后显微组织和成形性能的变化（英文）

通过采用连续弯曲(CB)工艺来改善AZ31镁合金板材的成形性能。通过光学显微镜(OM)和电子背散射技术(EBSD)研究镁合金板材的显微组织和织构的变化。结果表明:经过CB处理并退火后基面织构强度明显削弱;第一道次弯曲在内表面产生大量的孪晶,由于在第二道次过程中发生退孪生,孪晶密度明显下降;由于V形弯曲时内侧和外侧拉压应变状态的不对称性,连续弯曲过程中孪生-退孪生交替出现;与原始板材相比,经过连续弯曲处理板材的杯突值为5.2 mm,提高了41%,这主要是由于基面织构的弱化,以及织构弱化导致的较小的塑性应变比(r值)和较大的加工硬化指数(n值)。

晶粒尺寸对AZ31镁合金温成形条件下中性层偏移的影响（英文）

通过在150°C下90°V形弯曲实验研究范围为12.1~34.7μm的不同晶粒尺寸对AZ31镁合金板材中性层偏移的影响。结果表明,随着晶粒尺寸的增大,镁合金中性层偏移系数(k值)逐渐增大,中性层向弯曲外层偏移量增加。这种现象主要是由于随着晶粒尺寸的增加,在外部拉伸区域和内部压缩区域之间的拉压不对称性的增强。孪生主导内部区域的塑性变形,而滑移支配着外部区域的变形。

累积挤压工艺制备纯铝的晶粒细化及力学性能（英文）

研究一种新的剧烈塑性变形技术,即累积挤压结合(AEB)加工超细晶粒铝。显微组织表征结果表明,界面结合良好,6道次后样品的平均晶粒尺寸约为440 nm。拉伸试验结果表明,5道次后样品的抗拉强度达到最大值195 MPa,总伸长率超过16%;样品的硬度也显著提高,且在第1道次后几乎达到饱和。累积挤压加工的样品经拉伸试验后的扫描电镜断口形貌表明,断裂模式为剪切韧性断裂,同时出现细长浅韧窝。与传统累积叠轧工艺相比,此新型累积挤压技术在细化晶粒和改善力学性能方面更有效。

压边圈类型对5182-O铝合金薄板室温拉深性能的影响（英文）

采用平面和曲面两种压边圈来研究压边圈类型对5182-O铝合金板材室温拉深性能的影响。通过光学显微镜(OM)来研究铝合金板材的显微组织。结果表明:使用平面压边圈的极限拉深比为1.7,而且拉深杯出现了严重的制耳。相比之下,使用曲面压边圈,板材的极限拉深比提高到2.0。曲面压边圈提供的压边力能弱化制耳,阻止板材法兰起皱,这是因为板材在曲面压边圈作用下,在不同方向的流动更均匀。

轧后热处理工艺对AZ31镁合金铸轧板组织性能的影响

将AZ31镁合铸轧板在350℃热轧,随后在不同的条件下对其进行热处理,观察并研究了不同热处理工艺下AZ31镁合金热轧板的微观组织和力学性能的演变规律。结果表明:AZ31镁合金轧制变形后的微观组织中,部分原始晶粒中有大量互相平行的孪晶,在原始晶界处出现了细小的动态再结晶晶粒;镁合金轧制板材在400℃退火1 h后,平均晶粒尺寸细化至6.3μm,板材的屈服强度与抗拉强度略微下降,伸长率明显提高,达到27.3%,表明合理的退火工艺可以有效地提高镁合金板材的室温塑性。

变形镁合金轧制成形研究进展

随着工业化进程的加快,综合性能高的材料愈发受到国内外学者的青睐。镁合金作为最轻的结构件材料且具有比强度和比刚度高等优势,在汽车、航天航空等领域受到越来越多的关注。当采用传统铸造和压铸工艺批量化生产镁合金时,由于存在铸造过程中常见的缺陷,其综合性能受限,往往不能满足工业生产的需求。而通过轧制既能实现镁合金板材连续化生产,也能在一定程度上提高其综合性能。但是,由于镁合金属于密排六方体的特殊晶体结构材料,独立滑移系相比体心立方和面心立方的晶体结构材料少,导致镁合金板材在轧制变形过程中的成形性差,也导致镁合金板材轧后的成形性差,主要体现在:(1)轧制过程中板材极易发生边裂;(2)轧后板材的延伸率、强度提升不显著;(3)轧后不易获得高强度、高塑性的板材。目前国内外研究者主要通过三类(九种)轧制工艺方式来提高镁合金板材的成形性:(1)高速轧制,在线热轧,立轧,交叉轧制-抑制边裂;(2)异步轧制,交叉辊轧制,等径角轧制-附加剪切力轧制,弱化基面织构;(3)累积叠轧,衬板轧制-细化晶粒,提高强度的同时获得高塑性。本文主要从镁合金板材的边裂抑制、基面织构弱化、晶粒细化为出发点,以提高镁合金成形性为研究方向,综述了上述九种轧制工艺方式对镁合金板材微观组织、织构演变和变形机制的影响,实现了对镁合金板材上述性能缺点的优化,提高了其成形性。同时对未来轧制变形镁合金的研究方向进行了展望,为得到无边裂、高强高塑镁合金板材提供了参考。

织构对基于Mg-3Al-1Zn合金的镁空气电池性能的影响（英文）

为了研究织构对镁空气电池性能的影响,以商用AZ31镁合金板材为实验材料,分别制备了基于板材轧面和截面的镁空气电池。所用实验材料的表面粗糙度与实际应用中镁合金板材的表面粗糙度相似。通过电化学阻抗谱研究了试样的电化学性能,结果表明截面比轧面更耐腐蚀。通过恒流放电测试研究了电池的放电性能,结果表明基于截面阳极的镁空气电池和基于轧面阳极的镁空气电池相比具有更高的阳极效率(2种电池的阳极效率分别为71.3%和65.7%)。放电24 h之后,通过扫描电子显微镜研究了镁合金阳极基体的表面形貌。轧面阳极显示出一个具有更多孔洞和沟壑的阳极表面,这可能是导致它具有低阳极利用率的原因。因此,被(1010)、(1120)和(1011)取向晶粒所主导的截面阳极更适合运用于镁空气电池。

AZ31镁合金薄板经不同累积应变的连续弯曲变形后的显微组织与成形性能

对AZ31镁合金板材进行不同累积应变的连续弯曲变形及退火处理,随后对显微组织与力学性能的变化进行了研究。结果表明:经不同累积应变的连续弯曲变形后,镁合金板材的显微组织中没有发现孪晶,退火后,板材表层的晶粒异常长大,粗晶层的厚度随着累积应变的增加而增加,并且镁合金板材的织构朝RD方向偏转,偏转角度随累积应变的增加而增大;与原始板材相比,连续弯曲变形及退火处理使镁合金板材呈现出较好的室温成形性能(杯突值由2.3 mm提高到4.9 mm,提高了~113%),这主要归因于基面织构的改善使镁合金板材的r值减小与n值增大。

Mg-3Sn-1Mn-1La镁合金热压缩组织演变与应变修正本构方程

通过对铸态Mg-3Sn-1Mn-1La合金在变形温度为200~450℃、应变速率为0.001~1.0s^(-1)条件下进行热压缩实验,研究了其热变形行为和微观组织变化规律。结果表明:随着变形温度的降低和应变速率的升高,流变应力明显增大而再结晶晶粒尺寸减小。在变形温度较低的条件下,连续动态再结晶是主要的再结晶机制。然而,当变形温度升高时,非连续动态再结晶机制占主导。分析和修正了摩擦和变形热对流变应力的影响。结果表明,与摩擦相比变形热对流变应力的影响更加明显,且随着应变速率的增加和变形温度的降低,变形热对流变应力的影响更加明显。在实验数据的基础上建立了应变修正的本构方程。通过对实验值与预测值的对比发现,所建立的本构方程能够准确地描述实验合金的热变形行为。

应变路径变化对AZ31镁合金力学行为的影响

以挤压态AZ31镁合金棒材为原材料,在室温下沿着//ED和⊥ED的方向进行预变形实验,模拟二辊皮尔格冷轧过程中减壁段横截面瞬时变形应力状态,接着对预变形试样取样进行二次压缩,利用电子背散射衍射(EBSD)对2次变形之后的微观结构进行表征。研究了应变路径变化情况下组织和织构对力学行为的影响。结果表明,预变形使AZ31镁合金的屈服强度提高,其主要原因是预变形产生的{10■2}拉伸孪晶导致晶粒细化和位错密度增加。并且孪晶的出现会改变晶粒的取向,基面织构弱化(或孪生织构增强)在改善AZ31镁合金力学性能方面可能起到更重要的作用。//ED-3%和⊥ED-3%试样的屈服强度分别提高了66.7%和6.6%。