AZ80合金高温变形行为及加工图

为实现AZ80合金塑性成形的数值模拟和制定其合理的热加工工艺,利用热模拟机对AZ80合金进行不同变形温度和应变速率的高温压缩变形行为研究。结果表明:AZ80合金的高温流动应力-应变曲线主要以动态回复和动态再结晶软化机制为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;在真应力-应变曲线基础上,建立的AZ80合金高温变形的本构模型较好地表征其高温流变特性,模型计算精度高;同时,利用建立的AZ80合金的DMM加工图分析其变形机制和失稳机制,从提高零件力学性能角度考虑,可以优先选择变形温度为300～350℃、应变速率为0.001～0.01s-1的工艺参数。

AZ80合金热变形对其性能影响的研究

文章研究了AZ80合金平面变形后的常温抗拉强度的变化规律。结果表明,当变形量超过某一临界变形量(1.39)时,开始发生动态再结晶,并随变形量的增加,抗拉强度增大。在变形温度250℃而变形量达到2.30时,强度最高,可以达到305MPa,此时复合强化效果最好,比均匀化处理后强度提高了50%。

车用AZ80合金表面磁控溅射MAO-ZrO2涂层组织和划痕测试分析

利用闭合场磁控溅射镀膜技术在AZ80合金基材表面进行沉积得到一层Zr涂层,并进行微弧氧化得到MAO-ZrO2涂层。对其进行组织和划痕实验测试研究得到:ZrO2涂层具有光滑的表面并具有银白色金属光泽,在ZrO2涂层表面上形成了很多细小的胞状晶粒。试样截面上形成了具有均匀结构的ZrO2涂层,同时涂层中的Zr元素也形成了均匀分布状态,最终得到厚度约5μm的涂层。当火花放电过程结束后,试样表面形成了更大的火花亮点同时数量有明显增加。在ZrO2-AZ80试样中主要以四方ZrO2为主,还有部分强度较小的MgO与Mg组成的衍射峰,根据存在MgO的情况可以推断基材已被氧化。采用微弧氧化方法进行处理后可以使涂层硬度增加。在采用微弧氧化方式生成的MAO-ZrO2涂层中所有划痕轨迹内没有出现脱落的涂层,采用微弧氧化方法可以制备得到和基体形成更强结合能力的涂层。

汽车用AZ80合金的挤压铸造工艺及组织性能研究

对汽车用AZ80合金进行挤压铸造,研究浇注温度、挤压压力、模具预热温度和保压时间对AZ80合金组织和力学性能的影响,并分析其作用机理。结果表明,AZ80合金的适宜挤压铸造工艺为:浇注温度700℃、挤压压力90MPa、模具预热温度为250℃、保压时间为25 s,在此工艺下的AZ80合金可以取得较好的强度和塑性结合;AZ80合金力学性能的提高,主要与挤压工艺参数调控合金晶粒大小和显微缺陷有关。

低压脉冲磁场半连续铸造AZ80合金组织及力学性能（英文）

研究低压脉冲磁场对半连续铸造AZ80镁合金凝固组织及性能的影响。结果表明:低压脉冲磁场半连续铸造AZ80合金凝固组织发生了明显的细化,枝晶形貌由粗大的枝晶变为细小的蔷薇状。AZ80半连续铸锭的变形能力大大提升,相比未施加脉冲磁场制备的AZ80半连续铸锭,其心部变形后塑性提高了80%以上。

新SIMA法制备AZ80合金半固态坯料的组织与性能(英文)

借助新应变诱导熔化激活方法制备AZ80合金半固态坯料。在新应变诱导熔化激活方法中,首先利用等通道角挤压对铸态AZ80镁合金进行预变形,然后将预变形的AZ80镁合金进行半固态等温处理。结果表明:利用等通道角挤压能够使AZ80合金获得很好的应变诱导效果。这是由于等通道角挤压能够使AZ80合金微观组织细化,力学性能提高。新应变诱导熔化激活方法能够制备晶粒细小且球化程度高的半固态坯料。利用新应变诱导熔化激活方法制备的半固态坯料触变锻造的零件具有高的力学性能,其屈服强度达到216.9MPa,抗拉强度达到312.4MPa,伸长率达到26%。触变成形实验结果也证明,新应变诱导熔化激活方法是一种非常理想的AZ80半固态坯料制备方法。

AZ80合金的挤压成形与性能研究

研究挤压温度和挤压比对AZ80合金组织、力学性能和拉伸断口的影响。结果表明,在相同挤压比条件下,AZ80合金的晶粒尺寸随着挤压温度的升高而增加;370℃和410℃挤压态试样的抗拉强度均高于铸态和均匀化态,且断后伸长率也明显提高。综合晶粒组织、拉伸力学性能和断口形貌表明,AZ80合金最佳挤压成形温度为410℃。在挤压温度相同时,提高挤压比可以提高合金的抗拉强度,但是断后伸长率有所降低。

冷却速度对AZ80合金力学性能和凝固组织的影响

为了改善AZ80镁合金的凝固组织,提高其力学性能,采用光学显微镜、维氏硬度、极限拉伸强度和压缩屈服强度等试验手段,评价不同冷却速度对AZ80镁合金表面微观形貌和力学性能的影响。结果显示,合金的冷却速度能够显著影响AZ80镁合金凝固组织和力学性能。随着冷却速度的增加,AZ80镁合金的硬度、极限拉伸强度和压缩屈服强度等力学性能随之增加。为了提高AZ80镁合金的力学性能,应该提高AZ80镁合金溶体的冷却速度。

热挤压AZ80镁合金板材的组织及力学性能

对热挤压AZ80镁合金板材进行了金相组织、显微硬度、拉伸及断口扫描试验,探讨了热挤压板材的组织与力学性能。结果表明:板材纵向组织偏析严重,板材边缘组织与板材中心组织差异较大,板材中心组织纵向延伸较大,具有很强方向性,而板材横向组织差异不明显;同时显微硬度值在板材边缘较小,而在板材内部较大,在厚度方向呈两边小中间大的分布,这些表明板材具有明显的各向异性;板材纵向抗拉强度高达384 MPa,伸长率较低,为10.81%;板材断口微观形貌呈现内部很深的卵性韧窝,属于韧性断裂。

热处理对大规格等温模锻AZ80-Ag镁合金机匣显微组织和拉伸力学性能的影响

研究大规格等温模锻AZ80−Ag镁合金机匣在不同热处理条件下的组织演变和拉伸力学性能。采用扫描电镜和电子背散射衍射对合金的显微组织进行表征,并测试其在室温、120和150℃下的拉伸力学性能。结果表明,室温下强化作用更强的不连续析出相在T5样品中的面积分数高于T6样品的面积分数。因此,T5样品的析出强化作用更强,室温抗拉强度最高。但随着温度的升高,T5样品的抗拉强度迅速下降,在150℃时低于T6样品甚至锻造态样品的抗拉强度。这是由于不连续析出相的抗高温软化能力低于连续析出相的抗高温软化能力。

电解液成分对AZ80镁合金微弧氧化膜耐蚀性的影响

为提高AZ80镁合金的耐蚀性,采用微弧氧化技术在镁合金表面原位生长氧化膜,主要研究电解液成分Na_(2)SiO_(3)和NaOH浓度对微弧氧化膜耐蚀性的影响。借助X射线衍射仪和能谱仪分析氧化膜的化学组成;借助扫描电镜分析氧化膜的微观形貌;采用中性盐雾试验表征氧化膜的耐蚀性。结果表明:镁合金氧化膜耐蚀性随Na_(2)SiO_(3)浓度的增加,先提高后下降,随着NaOH浓度的增加而提高。最优电解液配比下制备的氧化膜经96 h中性盐雾试验未发生腐蚀,这种优异的耐蚀性归因于表面生成的Mg_(2)SiO_(4)陶瓷相和自封孔结构。

孪晶界第二相析出对AZ80镁合金板材弯曲变形行为的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)研究了室温预置拉伸孪晶后时效处理对AZ80镁合金第二相的析出和弯曲变形行为的影响。结果表明,在180℃时效0.5 h可明显促进第二相粒子在晶界处的析出,增加孪晶界亦可促进第二相的析出。预置孪晶后进行反向拉伸,AZ80镁合金组织发生去孪生行为,组织中孪晶数量减少。由于去孪生行为的产生,拉伸屈服强度降低。将预置孪晶的试样在100℃弯曲变形后,弯曲试样外侧发生拉伸去孪生行为,内侧组织因为压缩载荷的作用孪晶数量增加,中部呈孪晶数量由多变少的过渡现象。第二相粒子增多会抑制去孪生行为的产生。

AZ80镁合金热变形流变应力研究

在应变速率为0.001s-1～10s-1,变形温度为200℃～400℃条件下,在Gleeble-3800热模拟机上对AZ80合金的流变应力进行了研究。结果表明,AZ80合金的流变应力强烈地受变形温度的影响,当变形温度低于300℃时,其峰值流变应力呈现幂指数关系;当变形温度高于300℃时,其峰值流变应力呈现指数关系。在该文实验条件下,AZ80合金热变形应力指数n=8.43,热变形激活能Q=165.83kJ/mol。

不同热处理工艺轧制态AZ80D镁合金疲劳后的显微组织观察

对不同热处理工艺的轧制态AZ80D镁合金疲劳后试样进行显微组织观察和疲劳断口扫描,分析发现,轧制状态AZ80D镁合金晶粒大小很不均匀。经过固溶处理的AZ80D镁合金,晶粒长大现象非常明显,晶粒大小相对均匀。不同热处理状态的AZ80D镁合金疲劳后,都出现了孪晶变形现象,可为以后提高AZ80D镁合金的疲劳性能提供更多的参考数据。

Si添加对粉末冶金AZ80合金组织及高温力学性能的影响

采用熔铸法分别制备AZ80合金及AZ80-Si合金,随后依次采用双气流雾化、热压和反向挤压工艺对两种合金进行加工,利用光学显微镜、SEM、XRD及拉伸机,研究Si添加对AZ80合金组织及高温力学性能的影响。研究表明:与双气流雾化AZ80合金颗粒相比,AZ80-Si合金颗粒内网格状分布的Mg17Al12相减少而多边形颗粒状分布的Mg2Si相增多。反向挤压过程中两种热压合金组织均发生连续动态再结晶,反向挤压AZ80-Si合金晶粒细化较好,内部Mg2Si颗粒与基体相冶金接合良好,拉伸过程中起到了钉扎作用,使其屈服强度和抗拉强度均提升较大,但伸长率较小;AZ80断口组织呈现解理台阶状,而AZ80-Si由于高温强化相Mg2Si的作用,断口组织为较大且深的韧窝。

划痕对AZ80镁合金上磷酸钙转化涂层耐腐蚀性能的影响

通过电化学测试、扫描振动电极技术、浸泡实验和析氢实验分析AZ80合金、磷酸钙转化涂层以及含划痕涂层的耐腐蚀性能,进而研究划痕对AZ80镁合金上磷酸钙转化膜腐蚀行为的影响。结果表明,AZ80合金经涂层处理后腐蚀性能提高,其腐蚀电流密度由(85±4)μA/cm^(2)降低为(4±1)μA/cm^(2)。当涂层被破坏后,其对基体的保护能力下降。涂层上一条长约12 mm的划痕可使其腐蚀电流密度增加到(39±1)μA/cm^(2)。此外,样品上的划痕区域最先开始腐蚀,进一步观察发现,腐蚀发生于划痕与涂层的交界处。由此,提出含划痕涂层的显微腐蚀机理。

稀土Ce和Y对AZ80镁合金组织和力学性能的影响

通过元素分析、性能测试、XRD、SEM和TEM等手段分析了稀土Ce和Y对AZ80镁合金熔炼、组织和力学性能的影响规律。结果表明:在AZ80合金熔炼过程中,添加稀土Y元素能够起到有效除Fe的作用;AZ80合金中分别添加1%(质量分数)的Ce和Y,可以显著细化合金的晶界第二相,并在晶界上分别生成针状的Al11Ce3相和块状的Al2Y相;挤压变形后,Al-RE相在晶界上能够通过阻止位错运动而有效抑制再结晶晶粒长大;挤压+T5处理后,含1%Y的合金具有最好的力学性能,抗拉强度和屈服强度分别达到390和250 MPa,而含1%Ce的合金无论是在挤压态还是T5处理后,其力学性能最低。

多向锻造工艺对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响

通过多向锻造工艺制备出了组织均匀、晶粒尺寸为1-2 μm的AZ80镁合金锻坯．经7个道次锻压,材料硬度、屈服强度和抗拉强度达到最大,分别为87．3 HB,258．78 MPa和345．04 MPa,是锻前试样硬度的1．43倍、强度的2倍;伸长率在6个道次达到最大,为7．85％,是锻前的2．45倍．多向锻造工艺下,材料内部易形成交错变形带,有利于组织细化．形变诱导晶粒细化是主要的晶粒细化机制．晶粒细化过程存在一临界应变量εc(2≤εc≤2．4),当实际应变量εx超过临界应变量εc 时,材料基本为动态再结晶细晶组织,进一步细化变得困难．铸态试样室温拉伸断口为准解理断裂加少量剪切断裂,锻后试样断口出现大量细小韧窝．随应变量的增加,韧窝数目增多,分布趋向均匀,材料延性增大,

固溶及时效处理对AZ80镁合金显微组织的影响

采用场发射扫描电镜(FESEM)、能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)对AZ80镁合金铸态及经固溶、时效处理后的显微组织、主要元素分布进行了观察和分析。结果表明,固溶处理后,AZ80镁合金晶界及枝晶间的粗大网状β-Mg17Al12相几乎全部消除,只剩少量、不连续状的β-Mg17Al12相残留在晶界,α-Mg基体中出现少量细小颗粒状β-Mg17Al12相,α-Mg基体中的Al含量显著增加;时效处理后,AZ80合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,不连续析出β相呈细小片层状弥散分布于晶界,连续析出β相呈细小颗粒状及菱形片状弥散分布于晶内,组织中Mg、Al元素的分布较均匀。

固溶和时效对AZ80镁合金断裂行为的影响

研究了固溶和时效对AZ80镁合金断裂行为的影响。采用场发射扫描电镜(FESEM)和光学显微镜(OM),对不同热处理态合金的拉伸断口及断口纵剖面的组织形貌进行了观察分析。研究发现:AZ80镁合金铸态的拉伸断口表现为较明显的沿晶脆性断裂特性,断裂主要发生在有大量β-Mg17Al12相的晶界处。经固溶处理后,平均抗拉强度和伸长率与铸态相比均有显著提高,而平均屈服强度有所下降,断口形貌为具有一定塑性变形的解理特征,且变形程度随离拉伸断口距离的增加而减小。时效处理后,AZ80镁合金的平均抗拉强度、屈服强度与固溶态相比均有显著提高,而伸长率明显降低,断口形貌呈现以解理为主的脆性断裂特征,断裂发生在结合较薄弱的晶界及β-Mg17Al12析出相的片层间。