低温高应变量衬板控轧高固溶Al-Mg合金高强塑性与高热稳定性机制

通过大变形技术制备的高强Al-Mg合金具有广阔应用前景,但其塑性低和高温稳定性差的缺点严重限制其进一步发展。本工作采用低温高应变量衬板控轧(cryogenic high-reduction hard-plate rolling,CHR-HPR)制备了兼具高强塑性(抗拉强度约597 MPa、延伸率约7.7%)和高热稳定性的高固溶Mg含量Al-9Mg合金。利用EBSD、TEM、硬度测量和拉伸实验等方法系统研究了Mg含量对CHR-HPR Al-Mg合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:CHR-HPR Al-9Mg合金中高含量固溶Mg原子与低温变形促进合金中形成了高密度位错及小角晶界,显著提高合金的屈服强度;高含量固溶Mg原子与可动位错交互作用引起的动态应变时效导致合金加工硬化能力提高,进一步提高了合金的抗拉强度和塑性。此外,在再结晶退火过程中,高含量固溶Mg原子有效地抑制位错滑移、钉扎晶界,延缓回复与再结晶的发生。因此,CHR-HPR Al-Mg合金热稳定性随固溶Mg含量增加而显著提高,其中CHR-HPR Al-9Mg合金再结晶温度达到400℃。

高性能轧制镁合金研究进展

随着轻量化需求的不断增加,镁合金作为最轻的结构金属材料受到了广泛关注。商用镁合金的强度与塑性仍然较低,限制了其在各领域的广泛应用,深入研究高性能镁合金板材制备工艺是打破其应用限制的关键所在。目前,轧制是生产高性能镁合金板材的重要手段,短流程、高效率、低成本的镁合金板材轧制工艺研发是国内外研究的焦点。综述了近几年先进轧制技术(如衬板控轧、非对称轧制、交叉轧制、叠轧、电脉冲辅助轧制及铸轧等)在制备高性能镁合金板材上的最新进展,浅析了几种新型轧制方法在工业应用方面的局限性,提出了未来高性能镁合金板材的研发需基于对工艺-组织-性能关系的深入探索,从新型低合金化体系开发和低成本短流程制备工艺两方面探索优化,为进一步满足镁合金工业应用需求提供思路。