MB15合金等通道转角挤压组织模拟和实验分析

采用等通道转角挤压（ECAP）对MB15合金试样进行挤压,利用有限元软件DEFORM-3D进行ECAP晶粒组织模拟,探索采用有限元模拟与实验分析相结合的方法,研究镁合金ECAP成形过程的晶粒组织变化规律。模拟结果表明：数值模拟后试样从头部P1处、中部P2处到尾部P3处的晶粒组织细化程度明显减小,平均晶粒尺寸从初始的13.32μm减小到2.3~3.1μm;采用ECAP方法进行一道次挤压,试样的平均晶粒尺寸从13.32μm减小到2.2μm。对比数值模拟与实验分析结果表明：两者在晶粒细化程度上吻合良好。

MB15镁合金半固态压缩力学行为研究

通过MB15镁合金半固态等温压缩试验,研究了半固态材料的力学行为,提出了触变强度是半固态金属在稳态变形过程中触变点的应力,即半固态金属固体骨架所能承受的最大正应力,并分析了加热温度、应变速率、保温时间、固相晶粒大小、晶粒圆整度及材料本身的强度等因素对半固态触变强度的影响,提出了触变强度的存在条件。结果表明,半固态触变强度随着加热温度的升高、应变速率的降低及保温时间的延长而降低,随着固相晶粒的减小、晶粒圆整度的增加及材料本身强度的增加而增加;当半固态材料内部的固相颗粒相互连结形成固体骨架时,存在触变强度。

锆含量及铸造温度对MB15镁合金中化合物的影响

实验室条件下模拟工业化生产过程,研究了MB15镁合金中不同锆含量及不同铸造温度对化合物的影响。结果表明,随着锆含量的增加和铸造温度的降低,合金中形成α(Zr)或Zn_2Zr_3相,一般应将锆的质量分数控制在0.55%以下,铸造温度不低于705℃,从而避免化合物的形成及偏聚。

挤压态MB15镁合金的显微组织与力学性能研究

针对MB15镁合金在挤压温度为648K,应变速率0.001s-1,挤压比9∶1的条件下进行挤压变形研究,通过对其变形后的组织特征分析和拉伸性能测试,光学显微组织研究表明MB15镁合金在挤压过程中发生动态再结晶;透射电镜组织研究表明机械孪晶、位错滑移和动态再结晶是材料变形的典型特征;扫描电镜组织研究表明挤压后的材料塑性明显增强。挤压变形后的MB15镁合金沿挤压方向的抗拉强度提高39.5%,屈服强度提高89.4%,延伸率提高25%,弹性模量提高6.7%。

等径道角挤压法制备半固态MB15-RE镁合金坯

研究了等径道角挤压法制备半固态MB15-RE镁合金坯，其中包括挤压前后力学性能对比和半固态球化过程微观组织演变规律。分析结果表明，等径道角制备得到的MB15-RE镁合金力学性能大大提高，抗拉强度由铸态的154.7MPa提高到312.5MPa，伸长率由7.3%提高到13.0%。半固态组织晶粒细小、均匀、圆整度好，最小晶粒尺寸可达到5～20μm，圆整度接近1.3。

MB15-RE镁合金铸坯在半固态温度下的应力-应变曲线测试与特征分析

研究了MB15-RE镁合金常规铸坯在半固态温度下应力-应变曲线变化的影响要素。通过热模拟实验,发现MB15-RE在560℃的半固态温度下应力-应变曲线均可分为3个阶段:应力上升阶段、应力下降阶段和应力稳定阶段;同时在相同应变速率下,合金温度越高,其应力峰值和稳态应力越低,表明曲线与在半固态温度下试样中固液态比例相关;在相同温度下,应变速率越大,峰值应力越大而稳态应力越小,表明了再结晶比例越高,稳态应力越低。

高固相率MB15镁合金半固态压缩力学行为研究

通过MB15镁合金半固态等温压缩试验,研究了高固相率半固态材料的力学行为,提出了触变强度是高固相率半固态金属在稳态变形过程中的触变点的应力,即半固态金属固体骨架所能承受的最大正应力,并分析了加热温度、应变速率、保温时间、固相晶粒大小、晶粒圆整度及材料本身的强度等因素对半固态触变强度的影响,提出了触变强度的存在条件.结果表明,半固态触变强度随着加热温度的升高、应变速率的降低及保温时间的延长而降低,随着固相晶粒的减小、晶粒圆整度的增加及材料本身强度的增加而增加,当半固态材料内部的固相颗粒相互连结形成固体骨架时,存在触变强度.

MB15镁合金模锻件成形模拟及实验研究

MB15是一种高强度变形镁合金,具有韧性低、塑性变形能力差、易脆断的特点。本文模拟了其锻造成形的全过程。依据模拟情况确定了预锻形状,顺利地实现了模锻生产,产品的尺寸以及各项性能均满足技术要求。

MB15镁合金模锻件纵梁低倍试样条状缺陷分析

某MB15变形镁合金模锻件纵梁低倍试样表面出现条状缺陷。通过断口分析、金相检验和能谱分析对条状缺陷的性质及其产生原因进行了探讨。结果表明:该缺陷的性质为偏析,其产生原因为锆元素偏聚,在模锻时沿零件变形方向纵向分布,低倍腐蚀后暴露出沿流线方向分布的缺陷形貌。

基于Simufact数值模拟的MB15镁合金模锻成形及性能研究

文章针对MB15镁合金模锻件强度性能偏低的问题,采用Simufact模拟软件对MB15镁合金模锻件锤锻和液压成形过程进行模拟,并采用3t空气锤和20MN液压机对该锻件进行生产,研究了锻造设备及工艺参数对该锻件力学性能的影响关系。结果表明,采用该方案锻造的MB15镁合金模锻件充型性良好无明显开裂现象。

汽车用MB15镁合金的表面改性与耐腐蚀性能

采用电化学辅助沉积技术在汽车用MB15镁合金表面制备了超疏水有机硅烷膜,研究了沉积电位、沉积时间和添加剂对膜层显微形貌、膜厚、疏水性和耐腐蚀性能的影响。结果表明,MB15镁合金表面膜层的疏水角和膜厚都会随着沉积电位增加而逐渐增大,在沉积电位为1.4 V时,MB15镁合金表面膜层的疏水角和厚度分别为152.9°和4.7μm,疏水角达到MB15镁合金基材的2.84倍。经过电沉积制备的表面硅烷膜的疏水角都明显高于MB15镁合金基材,电沉积硅烷膜的耐腐蚀性能也都优于MB15镁合金基材,且当沉积时间为200 s时,MB15镁合金表面膜层具有最佳的耐腐蚀性能。添加十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)有助于提高MB15镁合金表面有机硅烷膜的厚度和疏水角,且添加CTAB的硅烷膜在沉积时间为120 s时就已经实现了超疏水特性。添加CTAB的MB15镁合金表面膜层的耐腐蚀性明显高于MB15镁合金基材,且高于未添加CTAB的MB15镁合金表面膜层。

非连续增强镁基复合材料的时效特性

对ＭＢ１５合金和（Ｂ４Ｃｐ＋ＳｉＣｗ）／ＭＢ１５复合材料在１７０℃的时效特性进行了比较研究。ＤＳＣ结果表明，复合材料中时效相的析出过程比基体合金提前，且析出量增加，而析出相的溶解过程推迟。ＴＥＭ观察发现，复合材料中析出物仍为ＬａｖｅｓＭｇＺｎ２′相，且在ＳｉＣｗ／Ｍｇ与Ｂ４Ｃｐ／Ｍｇ两种界面上和界面反应物ＭｇＢ２上优先析出。维氏硬度测试表明，复合材料有明显的时效加速，达到峰时效只需６ｈ，而基体合金需４０ｈ，但复合材料与基体合金的时效强化效果相近。