退火温度对热轧5052/AZ31/5052镁铝复合板组织和性能的影响

对5052/AZ31/5052热轧镁铝复合板进行160℃～340℃的退火处理,研究了退火温度对复合板界面组织、镁合金基体组织和室温力学性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,原光整的复合界面转变为具有一定厚度的扩散层,扩散层的厚度不断增加。退火后,镁合金基体组织孪晶消失,形成等轴的再结晶晶粒,平均晶粒尺寸随退火温度的升高先减小后增大。同时,退火后复合板的屈服强度和抗拉强度有所下降,屈强比降低,断后伸长率明显提高。在200℃下保温60 min后空冷,复合板的综合性能最好。

退火温度对5052/AZ31B爆炸复合板组织与性能的影响

将5052/AZ31B爆炸焊接复合板在300℃、350℃及400℃下进行退火处理,并研究了退火前后复合板的组织和性能。结果表明:退火过程中镁元素易于向铝侧扩散,扩散层主要位于靠近界面的铝侧;随着退火温度的升高,形成的扩散层逐渐变厚;退火前界面处物相组成为Mg基体、Al基体、Mg_(2)Al_(3)和Mg_(17)Al_(12),退火温度为300℃、350℃和400℃时,物相组成不变;当退火温度从300℃提高到400℃时,复合板的抗拉强度逐渐下降,而断面收缩率和断后伸长率逐渐升高;对拉伸断口的分析表明,复合板铝侧为韧性断裂,镁侧为脆性断裂;经300℃、350℃和400℃退火后,复合板界面结合区剪切强度分别为50.88 MPa、33.15 MPa及19.50 MPa,明显低于退火前的剪切强度(98.44 MPa);经300℃、350℃和400℃退火后,复合板硬度分别为158.1HV、146.3HV及152.6HV,明显高于退火前的硬度(129.6HV),且镁侧硬度变化较大。退火后界面结合区的高硬度是由于在扩散层中有硬脆相金属间化合物Mg_(2)Al_(3)和Mg_(17)Al_(12)生成。

热压制备5052/AZ31B/5052三层复合板材的微观组织与力学性能

Al/Mg/Al复合板薄壁构件具有轻质、耐腐蚀的特点,是目前利用镁合金实现轻量化的有效手段,然而,在成形过程中Al/Mg界面极易发生开裂失效。采用直接热压法制备5052/AZ31B/5052三层复合板,结合光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪及万能材料实验机等分析测试手段,研究了5052/AZ31B/5052复合板的微观组织和力学性能。实验结果表明:在400℃、20 MPa、保温2 h条件下,可以制备出界面结合良好的复合板,其抗拉强度为233. 0 MPa、伸长率为14. 0%。界面结合处形成不同厚度的Mg17Al12相和Mg2Al3相扩散层,拉伸实验过程中靠近5052铝合金板材的扩散层与基体金属发生开裂。此外,复合板中的AZ31B镁合金板材晶粒尺寸由4. 02μm变为5. 57μm。此研究可为实现5052/AZ31B/5052三层复合板制备与成形一体化奠定理论与工艺基础。

退火对TA1/5052爆炸复合板界面组织与性能的影响

将TA1/5052爆炸焊接复合板在350、400及450℃分别保温1、3、6、9 h退火,对退火前后复合板组织和性能进行分析。结果表明:随退火温度升高,原子扩散加剧,界面形成的扩散层逐渐变厚;退火过程中铝易于向钛侧扩散,白色亮带和柯肯达尔孔洞主要位于靠近界面的5052铝合金侧;退火前界面处物相组成为α-Ti、α-Al、TiAl_(3),经350、400℃退火3 h及450℃退火1、3、6、9 h后,物相组成不变。经不同温度退火后,复合板界面抗拉强度低于退火前,而断面收缩率和伸长率明显高于退火前。拉伸断口分析表明,复合板TA1侧为以脆性断裂为主、韧性断裂为辅的韧脆混合断裂,5052侧为韧性断裂;复合板在350℃退火时界面剪切强度和剥离强度最大,较爆炸态分别增加8.24%和45.68%,随退火温度升高,界面剪切强度和剥离强度降低。退火前后界面结合区硬度均高于基复板两侧硬度,且随离界面距离增加,硬度逐渐降低直至降至钛铝两侧母材硬度。退火后界面结合区硬度明显低于爆炸态硬度。