等径角轧制AZ31镁合金板材的组织与性能

采用等径角轧制工艺制备了AZ31镁合金板材。结果表明:经等径角轧制后的板材,晶粒取向由等径角轧制前的(0002)基面取向演化为基面与非基面共存的取向。与等径角轧制前的板材相比,板材晶粒尺寸略有长大并有孪晶出现,但强度却明显提高,而断裂延伸率变化不大,尤其是1个道次轧制的板材其抗拉强度由等径角轧制前的240增大到275 MPa,屈服强度由193.8增大到239.2 MPa;随着等径角轧制道次的增加,板材的强度逐渐降低,至第4个道次其抗拉强度仅为250 MPa,屈服强度为207.3 MPa。

AZ31镁合金板材等径角轧制变形规律研究

对等径角轧制过程中AZ31镁合金板材的应力应变状态进行了分析,采用有限元对不同通道间隙下板材的应变状态进行了模拟,研究了不同通道间隙下镁合金板材晶粒取向的演变规律及其对晶粒取向的影响。结果表明,在等径角轧制过程中,板材在模具转角处受到剪应力和压应力的作用;随通道间隙的增加,板材的变形由剪切变形演变为剪切+弯曲变形,甚至弯曲变形;由于剪应力的作用,AZ31镁合金板材的晶粒取向由普通轧制所形成的基面取向转变为等径角轧制后的非基面取向,随着剪切变形量的减小,基面沿轧制方向的偏转角度也逐渐减小。

退火处理对等径角轧制AZ31镁合金板材组织与性能的影响

通过显微组织分析和力学性能测试对退火处理后等径角轧制AZ31镁合金板材进行了研究,在试验条件下,退火处理后板材中原有的非基面晶粒取向未发生明显改变;随着退火时间的延长,退火温度的升高,晶粒逐渐趋于均匀、等轴化并发生长大,孪晶消失,抗拉强度和屈服强度逐渐降低,断裂伸长率明显提高,各向异性减弱。这表明,孪晶的存在及晶粒粗化导致板材的塑性降低,而非基面晶粒取向和均匀等轴化的晶粒组织则有利于其塑性的提高,明显的屈服现象、低的屈服强度和大的应变硬化现象可归因于板材内(0002)基面晶粒取向的减弱。

通道间隙对等径角轧制AZ31镁合金板材组织与性能的影响

研究了不同通道间隙下,AZ31镁合金板材在等径角轧制过程中晶体取向的演化特征以及通道间隙对其显微组织和力学性能的影响。X射线衍射分析表明在等径角轧制过程中,随着通道间隙的减小,晶体取向变化加大,(0002)基面取向减弱。等径角轧制后,孪晶明显增多,且随着通道间隙的减小,孪晶数量逐渐增多。单向拉伸试验表明,等径角轧制后的板材,其变形行为和力学性能存在明显的各向异性特征,与等径角轧制前的板材相比,在轧向其屈服强度明显降低由轧制前的240MPa降至155MPa,抗拉强度略有增加,但随着通道间隙的减小,断裂延伸率略有增大;在横向其屈服强度和抗拉强度均增大,随着通道间隙的减小,屈服强度和抗拉强度略有减小,但断裂延伸率增大。

等径角轧制ZK60镁合金板材的组织与性能

对采用等径角轧制工艺(ECAR)制备的ZK60镁合金板材研究发现,与直接轧制的板材相比,等径角轧制板材的晶粒取向由(0002)基面取向演化为非基面取向,经等径角轧制后,板材晶粒没有得到细化,同时形成了大量的平行排列的细密孪晶,强度明显提高。与1个道次直接轧制的板材相比,1个道次等径角轧制的板材其抗拉强度由271．7MPa增大到328．3MPa,但伸长率由25．5%降低至8．5%。

等径角轧制AZ31镁合金板材流变行为研究

通过室温单向拉伸实验,研究了AZ31镁合金板材的塑性变形机理。经等径角轧制,轧制板材轧制方向塑性性能明显优于横向性能,延伸率由17.5%提高到28.6%。普通轧制板材呈强烈的(0002)基面取向,等径角轧制后,板材晶粒取向由原来的(0002)基面取向转变为非基面取向;普通轧制板材拉伸断裂后存在大量孪晶,等径角轧制板材沿轧制方向拉伸孪晶数量明显减少,等径角轧制有可能启动了新的滑移系,而拉伸孪生只是作为一种协调变形机制。

等径角轧制AM60镁合金板材的显微组织与力学性能

采用等径角轧制工艺制备了AM60镁合金板材,并对轧制前后板材的显微组织与力学性能进行了对比。结果表明:经过等径角轧制后,板材晶粒取向由轧制前的(0002)基面取向演化为非基面取向,晶粒细化并有大量细密孪晶出现;板材强度明显提高,抗拉强度由轧制前的222 MPa增大到372 MPa,屈服强度由156 MPa增大到260 MPa,断后伸长率略有增加。

预热温度对等径角轧制6016铝合金织构及力学性能的影响

通过准静态单轴拉伸实验、金相显微镜（OM）观察以及X射线衍射（XRD）宏观织构测试手段研究了3种不同预热温度（20,210,420℃）对等径角轧制6016铝合金板材的微观组织、织构及力学性能的影响。结果表明：在20,210,420℃3个温度范围内,随着温度的升高,RT（轧制）态板材的Brass{011}〈211〉织构、Copper{112}〈111〉织构、S{123}〈634〉织构等形变织构取向密度和体积分数降低;T4P（固溶＋预时效＋自然时效）态板材的Cube{001}〈100〉织构的取向密度和体积分数逐渐降低,而斯密特因子逐渐升高,织构逐渐离散弱化。在420℃条件下,RT态板材发生动态再结晶,形变织构尚存,但取向密度和体积分数非常低,此外还出现了少量向再结晶织构转变的中间态织构;T4P态板材出现了少量的P{011}〈112〉织构、Goss{110}〈001〉织构和其他一些不常见的织构类型,各种织构强度较弱,没有强烈的再结晶织构,织构无序分布。在420℃条件下的T4P态板材具有良好的塑性和成形性,其δ〉29%,σ0.2〈110 MPa,r≈0.75,Δr≈0.16。而T8X（固溶＋预时效＋自然时效＋模拟烤漆硬化）态板材具有良好的烘烤硬化性能,其σ0.2〉210 MPa,σb〉335 MPa。

模具通道夹角对等径角轧制6016铝合金板材组织及力学性能的影响

通过准静态单轴拉伸试验、光学显微镜观察以及XRD等手段研究了模具通道夹角对等径角轧制6016铝合金合金板材组织和性能的影响。结果表明：模具通道夹角并不改变合金的织构类型,但135°模具通道夹角下合金板材能有效地弱化织构。同时,经T4P处理（固溶处理＋预时效＋自然时效）后,135°模具通道夹角下T4P态合金板材伸长率A〉28%,规定塑性延伸强度R_（p0.2）〈115 MPa,平均塑性应变比r-≈0.69,平面各向异性Δr≈0.24,具有良好的塑性和成形性能。

镁合金板材特殊轧制技术的研究进展

分析了限制镁合金板材应用发展的关键技术瓶颈和内在根源,在对等径角轧制、异步轧制、累计叠轧和反复单向弯曲等镁合金板材特殊轧制技术的研究现状及其基本原理、特点和应用进行全面归纳总结的基础上,指出剪切变形在镁合金板材成形中具有重要意义,开发或采用特殊制备技术并实现板材轧制过程中的晶粒细化、孪晶控制和织构调整是促进镁合金板材应用发展最行之有效的方法之一。

轧制工艺对AZ31镁合金冲压性能的影响

采用普通轧制、异步轧制、交叉轧制和等径角轧制工艺,制备了具有良好组织状态的AZ31镁合金板材,并对这几种不同轧制工艺制备的AZ31镁合金板材的冲压性能进行了研究,分别考察不同轧制工艺下的镁合金板材的应变硬化指数、塑性应变比和杯突实验Erichsen值,确定不同轧制方式对镁合金冲压性能的影响。结果表明,等径角轧制所制备AZ31镁合金板材的Erichsen值最大,表现出了最优的室温成形性能。

轧制和退火对AZ31合金组织与性能的影响

以普通轧制和等径角轧制态AZ31合金为实验对象,研究了退火温度和退火时间对AZ31合金组织与成形性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明,普通轧制态AZ31合金组织中可见大小不均的等轴晶粒,同时部分尺寸较大的晶粒内还有少量挛晶组织存在,而等径角轧制AZ31合金中晶粒尺寸与普通轧制态AZ31合金相当,但是挛晶数量明显增多;随着退火温度的升高和退火时间的延长,普通轧制和等径角轧制AZ31合金发生了初次再结晶和二次再结晶,晶粒趋于均匀、等轴化,并有逐渐粗化的趋势;退火温度为200℃和退火时间15 min以上的AZ31合金中的挛晶基本消失;退火处理后普通轧制和横向等径角轧制AZ31合金的断后伸长率和应变硬化指数增大,而纵向等径角轧制AZ31合金的应变硬化指数变化不大。

Ultrahigh strength and improved electrical conductivity in an aging strengthened copper alloy processed by combination of equal channel angular pressing and thermomechanical treatment

In this paper,equal channel angular pressing and thermomechanical treatment was employed to improve the strength and electrical conductivity of an aging strengthened Cu-Ti-Cr-Mg alloy,and the microstructure and properties of the alloy were investigated in detail.The results showed that the samples deformed by the combination of cryogenic equal channel angular pressing(ECAP)and rolling had good comprehensive properties after aging at 400℃.The tensile strength of the peak-aged and over-aged samples was 1120 MPa and 940 MPa,with their corresponding electrical conductivity of 14.7%IACS and 22.1%IACS,respectively.ECAP and cryogenic rolling introduced high density dislocations,leading to the inhibition of the softening effects and refinement of the grains.After a long time aging at 400℃,the alloy exhibited ultra-high strength with obvious increasing electrical conductivity.The high strength was attributed to the synergistic effect of work hardening,grain refinement strengthening and precipitation strengthening.The precipitation of a large amount of Ti atoms from the matrix led to the high electrical conductivity of the over-aged sample.

特殊成形工艺下AZ31镁合金的织构及变形机制

通过组织观察以及宏观和微观织构测定、分析了异步轧制及等径角轧制的AZ31镁合金形变机制,确定了在这两种工艺下{0001}基面织构的改善效果.结果表明:异步轧制产生的平行于轧面的剪切力促进了与普通轧制状态下相反的基面滑移,使基面织构连续地弱化为倾转的基面织构;而等径角轧制通过产生与轧向成122.5°的剪切力,使基面取向的晶粒产生拉伸孪晶,形成与基面织构共存的柱面织构.因此这两种特殊工艺都可能改善镁合金的塑性.还分析了形变量和退火对织构的影响.

AZ31镁合金板材室温拉深破裂行为

为了探索提高AZ31镁合金板材室温冲压性能的途径,通过断口形貌分析,对板材室温拉深变形过程中的破裂机理进行了研究。结果表明,室温下,对于普通轧制板材,在拉深比达到1.2后即在冲头肩部发生破裂;对于等径角轧制板材,其拉深比可达1.6以上;当拉深比达到1.8时,在杯形件凸缘发生破裂,断面光滑平整,为解理断裂,这主要与板材在拉深变形中的应力应变状态和其非基面织构有关。单向拉伸与断口分析表明其冲压性能和破裂行为的差异,主要是因为这两种板材织构不同所致。