AZ80镁合金环形通道转角挤压组织与性能研究

用环形通道转角挤压工艺在300、350、380℃制备AZ80镁合金壳体构件,通过光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射及拉伸试验研究变形温度对构件显微组织、织构、力学性能的影响,对变形工艺进行初步探索。结果表明:经过环形通道转角连续两次剪切变形,AZ80合金晶粒细化;当变形温度高于300℃,材料基本实现完全动态再结晶;当变形前均匀化坯料的预热温度低于350℃时,连续β-Mg_(17)Al_(12)相静态析出,一定程度阻碍变形中动态再结晶进行。同时,大量颗粒状β-Mg_(17)Al_(12)相动态析出,部分对晶粒长大产生钉扎效应;最终,在350℃变形时挤压件壁部的晶粒尺寸被细化至约25.1μm。织构分析表明,通道剪切变形的引入促进了晶粒激活滑移面向剪切面分布,利于镁合金典型基面织构弱化。环形通道挤压变形后材料性能大幅提升。在低温变形时,挤压件性能受高密度连续析出相影响,加工硬化能力强但断裂韧性极差。随变形温度升高,挤压件性能与晶粒细化幅度正相关,在350℃时强度和塑性较好平衡。断裂和强韧化分析表明,综合性能显著提升主要得益于晶粒细化和织构弱化的协同作用。

喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金挤压杯形件组织和性能研究

以喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金为试验材料,采用热挤压和环形通道转角挤压工艺制备杯形件,并进行固溶时效处理,研究其对喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金组织和力学性能的影响。结果表明:沉积态合金晶粒呈等轴状,尺寸约为20~30μm;MgZn_(2)相沿晶界析出形成连续网状,在晶粒内部析出呈球、棒状。经热挤压后,细小孔隙闭合,晶界分布的网状MgZn_(2)相破碎,抗拉强度提高至437 MPa。经环形通道转角挤压,杯形件壁部形成定向拉长晶粒组成的纤维组织,伸长率提高至14.5%。固溶时效处理进一步提高了杯形件的力学性能,抗拉强度达700 MPa,屈服强度达654 MPa,伸长率达7.3%。

热处理对挤压AZ80镁合金杯形件组织和性能的影响

采用环形通道转角挤压工艺在350℃下制备AZ80镁合金杯形构件,并通过OM、SEM、拉伸试验等手段研究固溶、时效工艺对构件显微组织和力学性能的影响,确定与该新型挤压工艺相匹配的最佳热处理工艺参数。结果表明:成形过程中材料受强剪切应力作用,晶粒细化明显,杯形件壁部强度明显提升;残留共晶相引起应力集中导致伸长率降低;固溶处理有效促进脆性共晶相回溶,提升合金的伸长率;直接时效处理时,在共晶相周围聚集形成β-Mg17Al12析出带,降低合金的协调变形能力,导致时效强化效果不明显;通过固溶+时效处理,晶粒尺寸均匀,β-Mg17Al12相沿晶界均匀析出,合金的强度和塑性均得到明显提高。环形通道转角挤压成形的AZ80镁合金杯形件最佳热处理工艺参数为415℃×1.5 h固溶+175℃×36 h时效。