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热加工工艺 2015年第21期44卷 39-42,46页

作者：梅瑞斌马西贝子杜永霞王雪崔然邹振巍苏浩然东北大学秦皇岛分校河北秦皇岛066004 东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110819 辽河油田公司钻采工艺研究院辽宁盘锦124010

研究了铸轧az31镁合金在125、175、225℃及单道次压下量10%和15%温轧工艺条件下板带金相组织、XRD和裂纹变化规律。结果表明低温轧制过程塑性变形主要是孪晶,变形带和剪切带,随变形量增加,粗大晶粒减小,条状孪晶增加;随温度升高,组织发... 详细信息

研究了铸轧az31镁合金在125、175、225℃及单道次压下量10%和15%温轧工艺条件下板带金相组织、XRD和裂纹变化规律。结果表明低温轧制过程塑性变形主要是孪晶,变形带和剪切带,随变形量增加,粗大晶粒减小,条状孪晶增加;随温度升高,组织发生了部分再结晶,单道次变形量增加,晶格畸变加剧,再结晶晶粒增多;温轧后形成了典型基面织构（0002）,且强度峰值随温度升高和压下量增加明显增强;尽管动态再结晶对裂纹愈合有明显积极作用,但过大压下量和过快温降导致变形不均匀性增加和裂纹无法完全消除。压下量10%,轧制温度200~250℃有利于铸轧az31镁合金后续温轧过程塑性改善和裂纹愈合。

关键词：铸轧az31镁合金温轧裂纹孪晶

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脉冲电流对铸轧az31镁合金组织和性能作用机制研究

脉冲电流对铸轧AZ31镁合金组织和性能作用机制研究

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作者：张涛太原科技大学

学位级别：硕士

镁合金铸轧工艺以短流程、高效率、低成本等优点备受广大科研工作者关注。然而铸轧镁合金存在着组织不均匀、偏析、β-MgAl相过多等缺陷导致其力学性能较差,制约了镁合金铸轧工艺的推广和应用。脉冲电流处理可以起到加快材料内组织转变... 详细信息

镁合金铸轧工艺以短流程、高效率、低成本等优点备受广大科研工作者关注。然而铸轧镁合金存在着组织不均匀、偏析、β-MgAl相过多等缺陷导致其力学性能较差,制约了镁合金铸轧工艺的推广和应用。脉冲电流处理可以起到加快材料内组织转变、改善位错运动、实现组织均匀化和综合性能强化的作用。目前,关于低频(0～300 Hz)高强度(0～700 A)脉冲电流处理对铸轧镁合金微观组织、结构和力学性能的影响规律及其作用机制缺少有效的探究。因此,本文研究了脉冲电流作用下az31镁合金铸轧板材组织和力学性能的变化规律;明晰了脉冲电流参数与板材组织和力学性能之间的定量关系;揭示了脉冲电流作用下组织均匀化和力学性能强化机制;以前述内容为基础,结合轧制变形工艺,进一步探索了“轧制+低频高强度脉冲电流”工艺条件下镁合金的微观组织演变机理和力学性能强化机制。(1)对铸轧az31镁合金进行脉冲电流处理实验,结果发现,随着脉冲电流参数(电流密度、频率、占空比、作用时长)的增大平均晶粒尺寸及MgAl相含量而减小,延伸率显著增大。当电流密度为30 A/mm、频率为200 Hz、作用时长为300 s、占空比为30%时,铸轧态试样呈现最均匀细小的平均晶粒,尺寸约为27.52μm、最高的延伸率为14.26%,抗拉强度为194.14 MPa,显微硬度为54.01 HV。这样的结果归因于脉冲电流诱使合金内部发生再结晶使晶粒细化、组织均匀化同时加速了β-MgAl相的溶解。(2)脉冲电流处理可以在相对低温情况下诱使合金内部发生再结晶,其原理是作为一种能量脉冲电流为合金再结晶附加了一份额外的能量,这份额外的能量补足了再结晶驱动力,变相的削减了再结晶壁垒,提高形核率并且减小晶粒尺寸。(3)在轧制温度380℃条件下,对铸轧az31镁合金进行了不同压下率(30%、40%、50%)的轧制变形实验,50%压下率的试样组织和力学性能在本组实验中处于最佳水平,但是试样表面已产生了密集的裂纹,40%压下率试样的组织和力学性能略低于50%试样,其表面并未出现裂纹。所以选择轧制温度380℃和40%压下率为最优轧制参数。(4)利用脉冲电流对40%压下率试样进行处理,结果发现:平均晶粒尺寸和β-MgAl相含量均随着电流密度和频率的增加而减小,延伸率显著的提升;对于40%压下率轧后的az31镁合金铸轧板,经过电流密度37.5 A/mm、频率200 Hz、作用时长300 s、占空比30%的脉冲电流处理后,镁合金有着最均匀细小的组织,平均晶粒尺寸达到18.65μm,延伸率高达16.62%,此时抗拉强度203.84 MPa,显微硬度59.88 HV。这样的结果归因于试样在脉冲电流处理过程中不断的再结晶和β-MgAl相溶解以及轧制过程中产生的加工硬化被缓解。

关键词：铸轧az31镁合金脉冲电流显微组织力学性能 β-Mg17Al12相

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镁合金高温变形微观组织演变及变形机制的研究

镁合金高温变形微观组织演变及变形机制的研究

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作者：边福勃辽宁科技大学

学位级别：硕士

本文研究了高温拉伸过程中铸轧az31镁合金的微观组织演变和粗晶粒Mg-2Al (wt.%)合金的高温拉伸性能。重点讨论az31镁合金高温织构变化特征和滑移系启动的规律，粗晶粒Mg-2Al合金的高温变形机制以及溶质Al原子对高温变形机制的影响。在45... 详细信息

本文研究了高温拉伸过程中铸轧az31镁合金的微观组织演变和粗晶粒Mg-2Al (wt.%)合金的高温拉伸性能。重点讨论az31镁合金高温织构变化特征和滑移系启动的规律，粗晶粒Mg-2Al合金的高温变形机制以及溶质Al原子对高温变形机制的影响。在450℃条件下，以恒定拉伸速率10-3s-1对az31镁合金试样进行固定应变拉伸试验，利用电子背散射衍射（EBSD）方法分析拉伸试样的织构特征。结果表明，高温低应变速率下，动态再结晶程度低，再结晶晶粒体积分数低，晶粒尺寸随着变形量的增加而增加。az31镁合金高温拉伸后仍然保留较强的基面织构，但随着拉伸应变量的增加，基面织构显著减弱，各向异性增强，晶粒转动角度增大，发生大角度转动的晶粒数目也增多。变形量的增大促进锥面滑移系启动。在300～450℃条件下，以恒定拉伸速率10-3s-1和10-2s-1对粗晶粒Mg-2Al合金试样进行拉伸至失效实验，并在真实应变速率4.98×10-5～2.02×10-2s-1范围内进行变化应变率拉伸实验。结果表明，纯Mg在所采用的实验条件下的变形机制均为典型的位错攀移蠕变，应力指数为n≈5，而Mg-2Al合金在拉伸速率为10-3s-1时，在400℃和450℃的延伸率均超过100%，应力指数为n≈3.83，蠕变激活能Q=141.46kJ·mol-1，即添加2wt.%的Al使变形机制由位错攀移蠕变转变为溶质牵制位错蠕变。

关键词：铸轧az31镁合金 Mg-2Al合金粗晶粒 EBSD分析技术织构滑移蠕变

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