AM60B镁合金等温热处理过程中的组织演变
高温高应变率下AM60B镁合金力学性能及失效行为
高温高应变率下AM60B镁合金力学性能及失效行为毛萍莉;席通;刘正;董阳;于金程【期刊名称】《沈阳工业大学学报》【年(卷),期】2013(035)005【摘要】为了研究镁合金在高温、高应变速率下的变形行为及失效机制,采用分离式Hopkinson压杆在应变速率为1 600～4500s-1、温度为27～150℃范围内,对真空压铸AM60B镁合金进行了动态压缩实验,并采用金相显微镜和扫描电子显微镜对压缩后的组织进行了观察.结果表明:在所测试的应变范围内,随着应变率的提高,应力-应变曲线均呈现上升趋势,且最大应变也随之增加,表现出正应变率强化效应.在150℃时真空压铸AM60B镁合金变形能力最好；50℃时断裂强度最高.真空压铸AM60B镁合金在高温及高应变率下的断裂方式为以解理断裂为主并伴有韧性断裂的混合断裂方式.当变形温度低于150℃时,真空压铸AM60B镁合金在高应变率压缩下的变形机制主要是滑移.【总页数】5页(P515-519)【作者】毛萍莉;席通;刘正;董阳;于金程【作者单位】沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870【正文语种】中文【中图分类】TG146.2【相关文献】1.Fe-36Ni高温高应变率动态力学性能及其本构关系 [J], 李国和;王敏杰;康仁科2.淬硬45钢在高温、高应变率下的动态力学性能及本构关系 [J], 李国和;王敏杰3.高温高应变率下纯钼动态力学性能与失效行为 [J], 于金程;秦丰;钱王欢;田学锋;陈玉平4.高温高应变率下纯钼动态力学性能与失效行为 [J], 于金程; 秦丰; 钱王欢; 田学锋; 陈玉平5.高温-高应变率下MB2合金的动态力学性能及变形机理 [J], 胡昌明;李英雷;胡时胜;刘仓理因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
镁合金的热处理
镁合金的热处理热处理是改善或调整镁合金力学性能和加工性能的重要手段。
镁合金的常规热处理工艺有退火和固溶时效两大类。
部分热处理工艺可以降低镁合金铸件的铸造内应力或淬火应力，从而提高工件的尺寸稳定性。
镁合金能否进行热处理强化完全取决于合金元素的固溶度是否随温度变化。
当合金元素的固溶度随温度变化时，镁合金可以进行热处理强化。
可热处理强化镁合金 铸造镁合金 Mg-A1-Mn 系（如AM100A ）Mg-A1-Zn 系（如AZ63A 、AZ81A 、AZ91C 和AZ92C等） Mg-Zn-Zr 系（如ZK51A 和ZK61A 等） Mg-RE-Zn-Zr 系（如EZ33A 和ZE41A ）Mg-Ag-RE-Zr 系（如QE22A ）Mg-Zn-Cu 系（如ZC63A ）变形镁合金 Mg-Al-Zn 系（如AZ80A ） Mg-Zn-Zr 系（如ZK60A ） Mg-Zn-Cu 系（如ZC71A ）某些热处理强化效果不显著的镁合金通常选择退火作为最终热处理工艺。
镁合金热处理的最主要特点是固溶和时效处理时间较长，其原因是因为合金元素的扩散和合金相的分解过程极其缓慢。
由于同样的原因，镁合金淬火时不需要进行快速冷却，通常在静止的空气中或者人工强制流动的气流中冷却。
一、 热处理类型和选择符号意义 符号 意义 F加工状态 T4 固溶处理（然后自然时效） O完全退火 T5 人工时效 H1加工硬化 T6 固溶处理后人工时效 H2加工硬化后退火 T7 固溶处理后稳定化处理 T2去应力退火 T8 固溶处理后冷加工、人工时效 T3 固溶处理后冷加工 T9固溶处理、人工时效后冷加工 铸造镁合金和变形镁合金都可以进行退火（O ）、人工时效（T5）、固溶（T4）以及固溶加人工时效（T6、T61）处理，其热处理规范和应用范围与铸造铝合金的基本相同。
镁合金的扩散速度小，淬火敏感性低，从而可以在空气中淬火；个别情况下也可以采用热水淬火（如T61），其强度比空冷T6态的高。
AM60镁合金的高温热压缩流变应力行为的研究
Ｄｅｏ ｍ ａ ｉ ｎ ａ ｅ ａ ｅ ｍ ｐｅ ａ ｕ ｅ ｆ ｒ ｔ ｔＥｌｖ ｔｄ Ｔｅ ｏ ｒ ｔｒｓ
Ｚ Ａ ＧＨａ，Ｚ Ｎ ｕ， ＨＥ ｈｎｈａ Ｆ ｉｇｆ，ＸＡ Ｗｅ－ ｎ Ｈ Ｎ ｏ ＨＡ Ｇ Ｈ ｉ Ｃ ＮＺ ｅ－ｕ ， Ｕ Ｄｎ・ ａ Ｉ ｉｕ ｊ
（ ｏｅｅｆ ａ ｒ ｌＳｉ ｃ ａｄＥ ｇ ｅ ｉ ， ｕａ ｎ ｅ ｉ ， ｈｎｓａ １０ ２Ｈ ｎｎ Ｃ ｉ ） Ｃｌｇ Ｍ ｔｉｓ ｃ ｎｅ ｎ ｎ ｉ ｅｎ Ｈ ｎｎＵ ｉｒｔ Ｃ ａ ｈ ０ ８ ， ｕａ ，ｈ ａ ｌ ｏ ｅａ ｅ ｎ ｒｇ ｖｓ ｙ ｇ ４ ｎ
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第２ ６卷第 ６ 期
２０ ０ ６年 ｌ ２月
矿 冶 工
程
Ｖ０＿ ６ № ６ ｌ２
Ｄｅ ｅ ｅ ０ ６ ｃ ｍｂ ｒ２ ０
Ｍ Ｉ ＮＧ ＮＩ ＡＮＤ ＥＴＡＬＬＵＲＧＩ Ｍ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ａ ６ 合 金 的高 温 热压 缩 流变 应 力行 为 的研 究① Ｍ Ｏ镁
行 为进行 了研究 。结果表明 ：Ｍ ０ Ａ ６ 镁合金热压缩变形 的流变 应力受到变形 温度 和应 变速率 的强 烈影响 ， 以用 Ｚｎｒ ｏｏ ｏ 可 ｅｅ Ｈ ｌｍ ｎ参 ． ｌ
数的双曲正弦函数 形式进行 描述 。在本实 验条 件下 ， Ｍ ０镁 合金 热压缩 变形 时 的应力指 数 ｎ为 ７ ２ 其 热变形 激活 能 Ｑ为 １０ Ａ６ ．， ９
变形镁合金AM60焊接接头的组织与性能
变形镁合金AM60焊接接头的组织与性能
全亚杰;陈振华;龚晓叁;俞照辉
【期刊名称】《热加工工艺》
【年(卷),期】2007(36)15
【摘要】以AM60变形镁合金薄板为研究对象,分别采用TIG焊和CO2激光焊两种方法进行焊接,探讨在不同工艺条件下材料的焊接特点,并从宏观成形、微观组织、力学性能等方面对焊接质量进行评价。
试验结果表明:在工艺参数合适的条件下,加
焊丝TIG焊和激光焊均能获得成形较好的焊接接头;TIG焊接头热影响区较宽,焊缝
深宽比小,而激光焊时热影响区不明显,焊缝深宽比大;两种焊接方法所获得的焊缝区组织均为均匀的等轴晶,但激光焊时焊缝组织更细,从而使接头抗拉强度大幅度提高,达到母材的94%左右。
【总页数】4页(P7-10)
【关键词】变形镁合金AM60;钨极氩弧焊;激光焊;微观组织;力学性能
【作者】全亚杰;陈振华;龚晓叁;俞照辉
【作者单位】湖南大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG457.1
【相关文献】
1.TIG焊电流对Mg-5Gd-3Y变形镁合金焊接接头组织和力学性能的影响研究 [J], 吴军伟;唐伟能;陈荣石
2.环境湿度对AM60镁合金TIG焊工艺及接头组织与性能的影响 [J], 芦笙;张春艳;王红英;汤晓军;贾晓丹;刘宗镇
3.AM60变形镁合金薄板激光焊接接头的组织与性能 [J], 全亚杰;陈振华;黎梅;俞照辉;龚晓叁
4.AZ33M变形镁合金激光焊接接头的组织和性能研究 [J], 王鑫; 潘希德; 黄贺贺; 牛强
5.焊接电流对AZ31B镁合金MIG焊接接头组织与性能的影响 [J], 金煜庭;林光磊;林茂春;纪联珍;张富辉
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镁合金论文：镁合金 晶粒细化 固溶处理 半固态 粗化过程
镁合金论文：固溶处理对AM60B镁合金半固态组织的影响及决定半固态镁合金组织粗化的因素【中文摘要】镁合金是目前应用的最轻的金属结构材料,具有巨大的应用潜力。
半固态等温热处理法是目前应用较广泛的触变成型工艺,需在浇铸原坯料时加入变质剂或细化剂,即可获得初生相颗粒细小、均匀、圆整的半固态组织,是很有应用潜力的一种方法。
但是变质剂的加入,往往会造成材料的污染。
本文研究了固溶处理对发达枝晶和细小等轴晶组织AM60B镁合金半固态组织的影响以及影响镁合金半固态组织粗化的因素。
结果标明:AM60B合金在415℃固溶处理较短的时间(<2h)后,在605℃保温26min,获得了形状不规则、保持原始枝晶特征的半固态组织,固溶处理16h左右后在605℃保温26min,得到了组织均匀、圆整的半固态颗粒;AM60B镁合金在415℃固溶保温时间超过60h后,得到的半固态组织形状变得不规则,半固态组织形态以蠕虫状和粒状为主。
细小等轴晶AM60B镁合金在415℃固溶0~4h 后,其半固态组织中初生相颗粒呈现球状,固溶8h时,仍以球状颗粒为主,但出现了少量的蠕虫状颗粒;固溶8~60h,以粒状和蠕虫状为主; AM60B镁合金在415℃固溶保温时间大于72h后,在605℃保温26min 后的半固态组织以蠕虫状为主。
同一固相...【英文摘要】The effects of solution heat treatment on semisolid microstructures of AM60B magnesium alloys with developed and small equiaxed dendrites have been investigated.Simultaneously, the effect factors determing the coarsening of primary particles in semisolid magnesium alloys have also been studied. The results indicate that the primary particles in semisolid AM60B alloy are in irregular morphologies after the developed dendrite alloy is solutionized for less 2h at 415℃while those are in spherical shape after t...【关键词】镁合金晶粒细化固溶处理半固态粗化过程【英文关键词】magnesium alloy grain refinement solution treatment semi-solid coarsening process【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】固溶处理对AM60B镁合金半固态组织的影响及决定半固态镁合金组织粗化的因素摘要7-8Abstract8第1章绪论9-16 1.1 研究意义9-15 1.1.1 镁及镁合金的介绍9 1.1.2 半固态成形的发展及应用现状9-12 1.1.3 研究固溶处理对半固态组织影响的必要性12-13 1.1.4 半固态组织中初生相颗粒的长大机制13-15 1.2 本文研究的主要目的和内容15-16第2章固溶处理对AM60B 镁合金半固态组织的影响16-38 2.1 实验材料与设备16-17 2.1.1 实验材料16 2.1.2 实验设备16-17 2.1.3 试样的腐蚀17 2.2 实验方案17-18 2.3 固溶处理对发达树枝晶AM60B 镁合金半固态组织的影响18-30 2.3.1 固溶处理对AM60B 镁合金的影响18-27 2.3.2 机理分析27-30 2.4 固溶处理对细小等轴晶AM60B 合金的影响30-37 2.4.1 固溶时间对细化的AM60B 合金平均晶粒尺寸的影响30-32 2.4.2 固溶时间对细晶AM60B 镁合金半固态组织的影响32-34 2.4.3 机理分析34-37 2.5 本章小结37-38第3章半固态组织中初生相颗粒的粗化行为的研究38-72 3.1 实验方案38-39 3.2 固相分数对细小等轴晶AM60B 合金初生相颗粒粗化的影响39-52 3.2.1 AM60B 镁合金在液相率30%时粗化行为的研究39-42 3.2.2 AM60B 镁合金在液相率为40%时粗化行为的研究42-45 3.2.3 AM60B 镁合金在液相率为50%时粗化行为的研究45-48 3.2.4 AM60B 镁合金在固相率为60%时粗化行为的研究48-50 3.2.5 AM60B 合金在液相率为30%~60%粗化行为的分析与讨50-52 3.3 晶粒尺寸对AM60B 合金粗化行为的影响52-61 3.3.1 0.3%~1.2% MgC0_3 变质的AM60B 合金晶粒尺寸的变52-53 3.3.2 未变质处理的AM60B 镁合金在600℃粗化行为的研究53-55 3.3.3 0.15% MgC0_3 处理的AM60B 镁合金在585℃粗化行为的研究55-58 3.3.4 0.6% MgC0_3 处理的AM60B 镁合金在585℃粗化行为的研究58-60 3.3.5 初生相颗粒尺寸对AM60B 合金粗化行为的分析与讨论60-61 3.4 合金元素对粗化行为的影响61-70 3.4.1 稀土元素对AM60B 合金粗化行为的影响61-64 3.4.2 AZ91D 镁合金在固相率50%时粗化行为的研究64-67 3.4.3 合金元素对粗化行为影响的机理分析67-70 3.5 本章小结70-72结论72-73参考文献73-77致谢77-78附录A 攻读学位期间所发表的论文78。
镁合金热处理工艺
镁合金热处理工艺多数镁合金都可通过热处理来改善或调整材料的力学性能和加工性能。
镁合金能否通过热处理强化完全取决于合金元素的固溶度是否随温度变化。
当合金元素的固溶度随温度变化时，镁合金可以进行热处理强化。
镁合金的常规热处理工艺分为退火和固溶时效两大类。
镁合金热处理强化的特点是:合金元素的扩散和合金相的分解过程极其缓慢，因此固溶和时效处理时需要保持较长的时间。
另外，镁合金在加热炉中应保持中性气氛或通入保护气体以防燃烧。
一、退火退火可以显著降低镁合金制品的抗拉强度并增加其塑性，对某些后续加工有利。
变形镁合金根据使用要求和合金性质，可采用高温完全退火（O）和低温去应力退火（T2）。
完全退火可以消除镁合金在塑性变形过程中产生的加工硬化效应，恢复和提高其塑性，以便进行后续变形加工。
完全退火时一般会发生再结晶和晶粒长大，所以温度不能过高，时间不能太长。
当镁合金含稀土时，其再结晶温度升高。
AM60、AZ61、AZ60、AZ31镁合金经热轧或热挤压退火后组织得到改善。
去应力退火既可以减小或消除变形镁合金制品在冷热加工、成形、校正和焊接过程中产生的残余应力，也可以消除铸件或铸锭中的残余应力。
二、固溶和时效1、固溶处理要获得时效强化的有利条件，前提是有一个过饱和固溶体。
先加热到单相固溶体相区内的适当温度，保温适当时间，使原组织中的合金元素完全溶入基体金属中，形成过饱和固溶体，这个过程就称为固溶热处理。
由于合金元素和基体元素的原子半径和弹性模量的差异，使基体产生点阵畸变。
由此产生的应力场将阻碍位错运动，从而使基体得到强化。
固溶后屈服强度的增加将与加入溶质元素的浓度成二分之一次方比。
根据Hmue-Rothery规则，如果溶剂与溶质原子的半径之差超过14%～15%，该种溶剂在此种溶质中的固溶度不会很大。
而Mg的原子直径为3.2nm，则Li，Al，Ti， Cr，Zn，Ge，Yt，Zr，Nb，Mo，Pd，Ti，Pb，Bi等元素可能在Mg中会有显著的固溶度。
热处理对合金显微组织的演变规律
热处理对合金显微组织的演变规律热处理是一种用于改变合金材料显微组织的热力学过程。
通过控制材料的加热、保温和冷却过程，可以改变合金的晶粒尺寸、相比例和相形态，从而调整材料的性能。
合金的显微组织演变规律是指在热处理过程中，合金的晶粒尺寸、相比例和相形态的变化规律。
热处理对合金显微组织的演变规律可以分为三个阶段：加热阶段、保温阶段和冷却阶段。
在加热阶段，合金材料被加热到一定温度，晶粒开始长大。
晶粒的长大是由于晶界的运动和晶体内部的原子扩散。
晶界的运动是指晶界的位错运动和晶粒边界的迁移，晶界的运动可以促使晶体内部的原子扩散。
原子扩散是指原子在晶体内部的移动，当晶粒被加热到一定温度时，原子会具有足够的热能来克服晶体表面的能垒，从而在晶体内部扩散。
在保温阶段，合金材料保持在一定温度下，晶粒继续长大，晶粒的尺寸逐渐增大。
在冷却阶段，合金材料被快速冷却，晶粒的尺寸被固定下来。
热处理对合金显微组织的演变规律不仅取决于加热温度和保温时间，还与合金的成分和冷却方式有关。
不同的合金在相同的热处理条件下，其显微组织演变规律可能会有所不同。
例如，对于某些合金，加热温度过高或保温时间过长可能会导致晶粒长大过快，从而使材料的力学性能下降。
此外，合金的成分对其显微组织演变规律也有重要影响。
不同的合金成分会导致不同的相形态和相比例，从而影响材料的性能。
冷却方式也是影响合金显微组织演变规律的重要因素。
不同的冷却方式可以导致不同的晶粒尺寸和相形态。
热处理对合金显微组织的演变规律的研究对于合金材料的设计和应用具有重要意义。
通过控制热处理参数，可以调整合金的显微组织，从而改变材料的性能。
例如，通过细化晶粒尺寸可以提高合金的强度和硬度，提高材料的耐磨性和耐腐蚀性；通过调整相比例和相形态可以改善合金的韧性和塑性，提高材料的冲击韧性和延展性。
因此，热处理对于合金材料的制备和加工具有重要意义。
热处理是一种用于改变合金材料显微组织的热力学过程。
热处理对合金显微组织的演变规律可以分为加热阶段、保温阶段和冷却阶段。
Nd及T4热处理对AM60镁合金显微组织和力学性能的影响.
Nd及T4热处理对AM60镁合金显微组织和力学性能的影响镁合金具有低密度、高强度、高比刚度,减振性、尺寸稳定性、机械加工性及电磁屏蔽性好等优点,广泛应用于汽车、电子、航空航天等工业中。
其中AM系列镁合金是最早用于汽车零部件上的镁合金之一,欲满足汽车轮毂的性能要求,必须提高其强韧性能、解决好强韧性能匹配问题。
本研究在真空电阻炉中熔炼制备了AM60-xNd合金试样,在683K的温度和不同的时间范围内对试样进行了固溶处理,并对固溶处理后的AM60-0.3Nd合金试样进行了人工时效处理。
用火花原子放射光谱仪、等离子体光谱仪、X-Ray衍射仪、金相显微镜、场发射扫描电镜等手段测定了试样成份、显微组织和结构,用拉伸试样机、维氏硬度计测定了试样的力学性能。
用实验测定的数据,分析、研究了固溶时间、Nd含量对AM60-xNd合金力学性能、显微组织和结构的变化规律,探讨了其作用机理。
为开发一种新型高强高韧镁合金材料提供了基础实验数据。
通过研究与分析,得出以下结论:1)在AM60合金中添加稀土元素Nd后,引起了合金组织的显著变化,随着Nd含量的增加,α-Mg基体相细化,尺寸较大的连续网状β-Mg17Al12相逐渐分离,变为断续、弥散分布的骨骼状,并趋向于颗粒状;且点状、块状的Al11Nd3相有增多、增大和聚集的趋势,针状、短棒状Al11Nd3相有变粗、变长、分叉的趋势。
2)AM60-xNd合金经T4处理后,合金晶粒明显细化,β-Mg17Al12相分解、溶解到基体合金中,Al11Nd3相形态略微变化。
σb、σ0.2和δ的峰值由铸态0.9%Nd转到0.3%Nd,其峰值分别达到239Mpa、138Mpa、8%。
;σb、σ0.2、δ和HV受Nd元素固溶强化和弥散分布的Al11Nd3相的形态、数量影响。
3)AM60-0.3Nd合金经T61处理后,β-Mg17Al12相又在晶界析出,晶粒细化3.0倍,平均晶粒尺度达30μm ,形貌及尺寸较铸态发生明显变化,球状稀土相又变为块状。
半固态等温处理对AM60B镁合金组织的影响
半固态等温处理对AM60B镁合金组织的影响
张记宅;马颖;陈体军;文靖
【期刊名称】《特种铸造及有色合金》
【年(卷),期】2009(29)4
【摘要】研究了半固态等温处理工艺对金属型AM60B的组织和初生相尺寸及形态的影响。
结果表明,在半固态等温热处理过程中,网状分布的共晶组织先发生熔化;随着等温时间的延长,α相发生熔化分离;等温时间过长时,球状颗粒有长大、合并的趋势,等温温度越高,晶粒间的合并现象越严重。
结果表明,在595℃时保温60～75min可以获得较好的球状非枝晶组织;经过两步法短时的高温保温,非枝晶转变进程加快,可以得到较细小均匀的非枝晶组织。
【总页数】4页(P337-340)
【关键词】AM60B镁合金;半固态;等温处理;球状组织
【作者】张记宅;马颖;陈体军;文靖
【作者单位】兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室;兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.22;TG244.3
【相关文献】
1.Sr对AZ91D镁合金半固态等温热处理后的组织的影响 [J], 王瑞权;张大华
2.等温热处理对ZA92镁合金半固态组织的影响 [J], 李春;周春生;刘彦峰;袁训锋;
王之宇;李元东
3.等温热处理对ZC61-0.3Cr镁合金半固态组织演变的影响 [J], 黄晓锋;马亚杰;张玉;张乔乔;郭峰;杨健长
4.半固态等温热处理对Mg-7Zn-1Cu-0.3V镁合金非枝晶组织的影响 [J], 黄晓锋;魏浪浪;杨剑桥;张乔乔;尚文涛;李旭娇
5.固溶处理对AM60B镁合金半固态组织的影响 [J], 包蕊;陈体军;黄海军;刘明伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
工艺参数对压铸AM60B合金组织缺陷的影响
当浇注温度为 ６０℃、 ８ 模具 温度 为 １０℃、 ８ 压射速 度 ３ ０ｍ／ ， ． ｓ压射 比压为 ７ ａ时 ， ５ ＭＰ 压铸 镁合金 ＡＭ６ Ｂ可以获得组织均匀细小 、 面光滑 、 ０ 表 缺陷极少的铸件 。
关键词 ： 艺参数 ； 工 镁合金 Ａ ０ ； Ｍ６ Ｂ 显微 组织 ； 陷 缺
织 的连续性 ， 降低了材料的强度 和塑性 ， 并且在它的 前 沿 易 造 成 应力 集 中 ， 得 材 料 在 较低 的应 力 下 就 使 在 此 处 产生 裂纹 并得 以继续 扩 展 。 件 中 的裂 纹 更 铸
１ 试验材料和方法
试 验所 采用 的压 铸镁 合金 为 ＡＭ６ Ｂ 其 化 学 成 ０，
作 者 简 介 ： 峰 云 （９ ２一）男 ， 授 ， 要 从事 材料 科 学 教 学 与 科 研 阎 １６ ， 教 主
．
工作
中， 其数量和 尺寸随着浇 注温度的 提高 而增大Ｌ 。 ４ Ｊ 浇注 温度对 缺 陷的影 响如 图 ２所 示 。 当浇 注 温度 过 高时 （ 大于 ７０℃ ）合 金液 在浇 注 时氧 化加 剧 ， 混 １ ， 易
（． １ 兰州理 工大学 甘 肃省有 色金属 新材料省 部共建 国家重点实验室 ， 甘肃 兰州 ７ ０ ５ ； ３ ０ ０ ２ 兰州理工大 学 有 色金属合金及加工教 育部重 点实验 室 ， ． 甘肃 兰州 ７ ０５ ） ３ ０ ０
摘
要： 采用液态压铸技术 ， 究了压铸 工艺参数对 ＡＭ６ Ｂ合金组织缺 陷的影 响。试验结果表 明， 研 ０
分（ 质量 分数 ） 于表 １ 列 。
％
表 １ ＡＭ６ Ｂ合 金 的成 分 ０
在全 封 闭坩 锅 电阻炉 内熔 炼 合金 ， 并通 人 Ａ 气 ｒ 保 护。在 德 国 富来 （ Ｒ Ｃ 公 司 生 产 的 Ｄ ５ Ｆ Ｅ Ｈ） ＡＫ ４０
AM60镁合金1
Thank you！
《金属材料焊接》课程项目教学
授课教师：杨玉芳
机运分院
1 2
绪论 AM60镁合金焊接工艺
3 AM60镁合金焊接组织及性能研究 4
结论
镁合金的密度低，熔点低热导率和电导率大，热膨 胀系数大，易氧化，且氧化物的熔点很高，焊接过 程中，会产生氧化氮化和蒸发、热裂纹、气孔与烧 穿等。 TIG焊 氩气保护， 焊接表面不易 氧化，常用于 薄板焊接焊， 易产生应力， 热裂纹，但不 易扩展，可以 得到成形好无 裂纹夹渣的焊 缝。 激光焊 焊接时 产生气孔、热裂 纹、合金元素烧 损使焊缝强度下 降，限制了其在 么合金加工中的 应用，成本高， 不易焊接。
焊接电流/A 抗拉强度/MPa 伸长率/%50~55 55~60 60~65
236 275 250 192
2.5 8.89 3.0 2.5
78.66 92.63 83.33 64.0
热影响区 热影响区 焊缝区 焊缝区
1
焊接电流的增大，其拉伸性能先升高，后 降低，当焊接电流为45~50A时，接头性 能较差
填充 金属
性能 拉伸强度 伸长率
2号（AM60） 275 8.89
5号（AM50） 247.63 6.67
6号（AZ91） 230.97 5.56
填充金属
AM60作为填充金属 比AM50AZ91的性能都要好，其 焊接式样接头性能的拉伸强度达到母材 92.63%，伸长率略高于母材
AM60
AM50
AZ91
5
AM60镁合金TIG焊，当只改变焊接电流时，焊接电流 为50~55焊接接头综合力学性能较好，其拉伸强度达 到母材的92.63%，伸长率前者略高于母材；改变填充 金属时，AM60为填充金属时接头性能最好，其拉伸 强度达母材的92.63%、伸长率略高于母材
RE系镁合金不同温度下金相组织与性能分析
《RE系镁合金不同温度下金相组织与性能分析》摘要：热挤压后的棒材，制成12个金相试样，在固溶温度分别为300℃、350℃、380℃、420℃，保温时间分别为1h、2h、4h条件下进行固溶处理，图2、图3、图4、图5分别给出不同固溶处理温度不同保温时间下镁合金组织的变化，可见在不同固溶处理温度条件下，固溶处理温度和时间的变化对组织晶粒大小影响极大，在低温下固溶处理，时间的变化对晶粒大小的影响较小，当固溶温度达到350℃、380℃后，组织明显细化，当温度达到420℃时，晶粒反而长大，用四种温度（300℃、350℃、380℃、420℃）进行固溶处理，三个时间（1h、2h、4h）保温，目的在于比较不同固溶温度和时间的组合效果韩涛摘要：本课题采用挤压成形工艺制备完整的镁合金棒材，对试样进行了四种不同温度、三种不同保温时间的固溶处理。
在挤压过程中截取镁合金试样进行金相组织分析，并分析各个固溶温度固溶时间下的显微组织。
通过镁合金金相组织图片可知，MG-RE镁合金的晶粒迟钝随着温度的升高而变得细化，在350℃，保温时间为2h时，晶粒度达到最佳，因此通过此条件的固溶处理能够提高镁合金的塑性变形能力，极大地减小镁合金在变形过程中基体材料产生缺陷的机率。
关键词：镁合金;晶粒尺寸;组织分析Abstract： In this project， a complete magnesium alloy bar is prepared by extrusion molding， and solution treatment of the sample is carried out at four different temperatures and three different holding times. During the extrusion process， the magnesium alloy sample is intercepted for metallographic structure analysis， and the microstructure at each solution temperature and solution time is analyzed. According to the metallographic structure of the magnesium alloy， the grain retardation of the MG-RE magnesium alloy becomes finer as the temperature increases. At 350°C and the holding time is 2h， the grain size is optimal， so this conditional solution treatment can improve the plastic deformation ability of themagnesium alloy and greatly reduce the probability of defects in the matrix material during the deformation of the magnesium alloy.Key words： magnesium alloy;grain size;structure analysis1 鎂合金简介金属镁一般不以纯金属形态存在于自然环境中，其基体中会含有一些其他的合金元素如铝、锰、锌、硅等。
镁合金热处理过程中组织与相的变化
镁合金热处理过程中组织与相的变化目录1、概述 (2)2．镁合金热处理过程分析 (2)2.1铸太组织 (2)2.2组织形貌变化 (3)2.3 溶质原子扩散 (3)2.4 枝晶组织球化分析 (3)1、概述镁合金是现代金属结构材料中最轻的一种，以其密度低、比强度和比刚度高、尺寸稳定性好、电磁屏蔽好及价格稳定等优点，近年来在航空航天、仪器制造、国防和电子工业等领域，尤其是汽车工业中获得日益广泛的应用[1]。
镁合金半固态成具有成形温度低、凝固收缩小、缺陷和偏析减少、晶粒尺寸细小、模具寿命延长等优点,被专家学者誉为21世纪新一代新兴金属加工方法。
但是,要实现镁合金的半固态成型，首先必须制备初生相为颗粒的非枝晶组织合金。
国内外研究者常用的枝晶粒化方法为机械搅拌法或电磁搅拌法。
由于机械搅拌法的工艺参数难以控制、搅拌设备易磨损和腐蚀、不适应与高熔点合金和易氧化合金,因此该法很难在工业上推广应用；国外已将电磁搅拌法应用于生产,但该法设备投资大,工艺复杂。
半固态等温热处理作为20世纪90年代开发的一种半固态枝晶组织坯料制备方法，能够在半固态成形前的二次加热过程中直接把原材料锭坯变为半固态非枝晶组织坯料，具有工艺简单、成本低廉等优点[2-3]。
本文采用半固态等温热处理法, 对应用最广泛的AZ91D铸造镁合金进行了研究, 观察了其在半固态等温热处理中的组织和相的变化。
2．镁合金热处理过程分析2.1铸太组织AZ91D 镁合金初生相α相(灰色)以树枝晶形态存在，沿α相不连续分布的白色组织为(α+β)共晶组织。
2.2组织形貌变化随着保温时间的延长，铸态组织中的枝晶臂逐渐消失,由不规则形状向球状转变。
晶界处的共晶组织和晶粒内部的富Al、Zn部分首先熔化，在两个晶粒间以液态薄膜形式存在，在多晶粒交界处以液态熔池形式存在，而在晶粒内部则以小液滴形态存在。
到10 min时，液态薄膜的厚度增加，熔池的体积增大，晶粒完全被液态金属层包围,而晶粒内部开始出现小液滴，初生晶粒全变为近球状的颗粒组织。
ZK60镁合金热压变形和退火中的组织与织构演变_王敏
双辊铸轧镁合金条带的生产工艺为：将纯镁加热
到 750 ℃ ，待其熔化后再加入锌锭，熔化后搅拌，并加 入 Zn-Zr 中间合 金，搅 拌，清 渣，静 置，浇 入 到 铸 轧 机 保 温 炉 中 进 行 连 铸 连 轧 ，所 用 铸 轧 设 备 为 水 平 式 双 辊 铸轧机，轧 辊 直 径 为 300 mm，轧 辊 材 料 为 铜 合 金，内 冲冷却水。铸轧 温 度 为 630 ～ 650 ℃ ，铸 轧 速 度 为 5 ～ 6 r / min。 预 留 辊 缝 宽 度 为 3 mm，铸 轧 后 板 厚 3. 0 ～ 3. 7 mm，铸轧条带尺寸为 100 mm × 10000 mm。所 得 到 的 ZK60 合 金 的 化 学 成 分 为： Mg-6. 20% Zn0. 48% Zr。平板 应 变 压 缩 实 验 为 热 压 温 度 350 ℃ 、 应变 速 率 0. 1 s － 1 ，热 压 后 试 样 立 即 用 氮 气 冷 却 以 防 止组织 再 发 生 变 化。 然 后 将 试 样 分 别 在 250、300、 350 和 400 ℃ 下 退 火 处 理，退 火 时 间 分 别 为 100、 1000、5000、10000 和 50000 s。
能［2］。国内很少 有 文 献 对 ZK60 镁 合 金 铸 轧 条 带 在 热压缩变形以及在不同退火温度和退火时间的微观 组织结构和织构 演 变 进 行 研 究［3］。 本 文 通 过 滑 移 与 孪生理论，观 察 铸 轧 态 （ 未 热 压 缩 ） 和 在 不 同 应 变 量 下热压缩以及在不同退火温度和退火时间下的动态 和静态再结晶组织变 化，详 细 研 究 了 ZK60 镁 合 金 在 只有铸轧条件下和铸轧后热压缩变形以及不同退火 条件下的微观组织结构演变。
ZK60镁合金等温挤压成形及组织性能变化规律研究的开题报告
ZK60镁合金等温挤压成形及组织性能变化规律研究的开题报告一、选题背景与意义镁合金作为一种轻质高强材料，应用广泛。
其中ZK60镁合金具有高强度、优异的综合性能和良好的变形加工性能，在航空、航天、汽车、铁路、船舶等领域得到广泛应用。
但是，镁合金在加工过程中易发生变形失稳，导致成形性能不佳。
因此，在镁合金成形加工工艺研究方面，有必要针对镁合金的特性和缺陷，探究其成形加工特性以及材料组织性能变化规律。
二、研究目的和内容本研究旨在通过等温挤压成形和组织性能变化规律的研究，探究ZK60镁合金的成形加工特性及其组织性能变化机理。
具体研究内容包括：1. 采用等温挤压成形工艺，研究ZK60镁合金在不同温度下的成形加工特性变化规律。
2. 通过金相显微镜、扫描电镜等手段，分析ZK60镁合金在加工过程中组织性能的变化规律。
3. 针对不同工艺参数和加工温度下的ZK60镁合金材料组织性能，进行力学性能测试和分析。
三、研究方法和技术路线1. 初步确定ZK60镁合金的组织结构和成分。
2. 设计和优化等温挤压工艺方案，其主要步骤为：（1）选择不同温度、应变速率下的等温挤压试验方案，确定最佳成形工艺参数；（2）对加工过程进行现场观测和数据采集，分析加工过程中的特点及其对材料组织性能的影响；（3）通过金相显微镜、扫描电镜等手段，分析ZK60镁合金在等温挤压加工过程中的组织性能变化规律。
3. 对不同工艺参数和加工温度下的ZK60镁合金进行力学性能测试，并分析其力学性能变化规律。
四、预期成果通过研究ZK60镁合金的等温挤压成形和组织性能变化规律，可以获得以下预期成果：1. 建立ZK60镁合金等温挤压成形的数学模型，通过仿真计算，预测其成形加工特性等参数。
2. 探究等温挤压成形过程中ZK60镁合金组织性能的变化规律，并对其进行详细分析。
3. 系统地研究ZK60镁合金在不同工艺参数和加工温度下的力学性能变化规律。
4. 给出ZK60镁合金在等温挤压成形中最佳工艺参数，为该材料在航空、航天、汽车、铁路、船舶等领域的应用提供参考。
新型镁合金的热变形的组织演变行为实验内容及实验方案
新型镁合金的热变形的组织演变行为实验内容及实验方案一、实验内容：研究新型镁合金的热变形的组织演变行为主要包括以下几个方面：1.确定变形温度和变形速率：根据研究的目的和所研究的镁合金的特性，选择相应的变形温度和变形速率。
2.确定试样形状和尺寸：根据研究的目的和所研究的镁合金的应用场景，确定试样形状和尺寸。
3.热变形实验：通过热压实验或热拉伸实验，对镁合金进行热变形，探究不同变形条件下的组织演变行为。
4.金相显微镜观察：对变形后的试样进行金相显微镜观察，研究试样在不同变形条件下的组织演变行为。
5.组织分析：通过组织分析的方法，如显微硬度测试、扫描电镜观察等，研究试样不同位置的组织特征。
二、实验方案：1.实验材料的准备：选择要研究的新型镁合金，并进行试样的制备。
根据不同变形条件和要研究的组织演变行为，决定试样的尺寸和形状。
3.热变形实验：将试样放置在适当的变形装置中，进行热压实验或热拉伸实验。
在实验过程中，根据所选择的变形温度和变形速率，进行相应的操作和监测。
4.金相显微镜观察：在热变形实验后，将试样取出并进行金相显微镜观察。
首先，对试样进行粗磨、细磨、抛光等处理，然后使用光学显微镜观察试样的组织特点。
5.组织分析：对试样的组织特点进行进一步的分析。
可以使用显微硬度测试仪对不同位置的硬度进行测试，以了解试样的力学性能。
也可以使用扫描电镜观察试样的微观形貌，从而进一步分析试样的组织特征。
6.数据处理和结果分析：将实验中获得的数据进行整理和处理，进行结果分析，得出有关新型镁合金热变形组织演变行为的结论，并与已有的研究结果进行比较和讨论。
三、实验注意事项：1.实验过程中应严格遵循实验室的安全操作规范，做好个人防护措施。
2.实验中所使用的仪器和设备应符合相关的标准或规范要求。
3.实验前应检查和保证实验设备的正常运行和安全性。
4.实验中应注意及时记录和保存实验数据，以免遗失或混淆。
5.在实验结束后，应及时清理实验现场，保持实验设备的整洁和安全。
SiC对AM60B合金的晶粒细化效果与机理分析
SiC对AM60B合金的晶粒细化效果与机理分析
吕伟宾;陈体军;马颖;郝远
【期刊名称】《中国铸造装备与技术》
【年(卷),期】2009(000)005
【摘要】研究了Sic对AM60B镁合金组织细化的影响.在不同温度下添加不同含量的Sic的研究发现,在790℃时添加0.2%Sic时AM60B合金细化效果最佳,平均晶粒度约为60-70μm.同时对细化机理进行了分析,认为Sic加入合金后释放出C 原子,C与Al元素反应生成了Al4C3,为合金提供了大量异质形核,从而使合金显著细化,即相当于是一种良好的晶粒细化剂.
【总页数】4页(P17-20)
【作者】吕伟宾;陈体军;马颖;郝远
【作者单位】兰州理工大学;兰州理工大学;兰州理工大学;兰州理工大学
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.2
【相关文献】
1.MgCO3对AM60B镁合金晶粒细化效果的研究 [J], 王瑞权;姜向东;吴召刚
2.MgCO3对AM60B镁合金晶粒细化工艺的研究 [J], 王瑞权
3.AM60B镁合金的MgCO3晶粒细化技术 [J], 陈体军;王瑞权;黄海军;马颖;郝远
4.AM60B镁合金的MgCO3晶粒细化技术（英文） [J], 陈体军;王瑞权;黄海军;马颖;郝远
5.SiC对AZ91D合金的晶粒细化效果与机理分析 [J], 王春建;金青林;周荣;蒋业华
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如图 3, 当炉内温度达到 620 , 加热 30 m in, 合 金组织与 610 加热 60 m in时的组织相似。加热 60
m in时晶界上的共晶组织已经全部熔断, 并且液相较 高, 呈现良好的球化组织, 晶粒也比较圆整。
如图 4, 当炉内温度达到 630 , 由于温度较高, 在 20 m in时, 试样的液相率已经超过固相率, 固相组 织展现出很不规则的形状。加热 30 m in时, 固相颗粒
第 39卷 第 1期 2010年 2月
有色金属加工 NONFERROUS METALS PROCESS ING
Vo l 39 No 1 Feb ruary 2010
AM 60B镁合金等温热处理过程中的组织演变
王瑞权, 张大华, 张军宝
( 兰州理工大学材料科学与工程学院, 甘肃兰州 730050)
摘 要: 借助于液淬技术、光学显微镜和电子显 微镜, 考察了等温热处 理技术制备 AM 60B 镁合金非枝 晶锭料
事镁合金半固态触变成型技术的研究。
片, 图中初生相 相 (白色 ) 以树枝晶形态存在, 沿 相不连续分布的灰黑色组织为 ( + ) 共晶组织。图 1b所示为 AM 60B 镁合金共晶组织以及少量的 A Ml n 相的显微扫描照片, 图中白色部分为连续分布的共晶 M g17 A l12, 颗粒状的为 A Ml n相。由图可见, 共晶组织 M g17 A l12粗大且聚集, 呈团簇状或块状分布在 枝晶 界面上 [ 6] 。 2. 2 等温热处理过程的组织演变与分析
变得很细小, 但是, 其圆整度很差。加热 60 m in时, 随 着一部分较小的颗粒熔化的同时, 晶粒也发生了合并 现象, 较多的液相将 长大的固相颗粒分散悬浮其中,
第 1期
有色金属加工
19
而在图 2和图 3中还没有出现此现象。
郝远 [ 7, 8] 等人通过研究锌铝合金的半固态等温热 处理组织后认为, 半固态等温热处理过程中非枝晶组 织的形成主要是由于原子扩散和能量起伏等原因造 成, 且其组织演变的实质是相变 过程, 这一理论的合 理性也可以从上文镁合金的非枝晶组织演变规律中 看出。
3 结论
# AM 60B 镁合金铸件经过 620 60 m in半固 态等温热处理后, 枝晶状的铸态组织在等温处理过程 中变为圆整的球状半固态组织;
∃ 半固态等温热处理过程中非枝晶组织的形成 主要是由于原子扩散和能量起伏等原因造成;
% AM 60B 半固 态部分 重熔 过程中 经历 以下相 变: ∀ , + ∀ L, ∀ L。
[ 8] 李元东, 郝 远, 阎峰云, 等. AZ91D 镁合金 在半固 态等温 热处 理 中的组织演变 [ J] . 中国有色金属学报, 2001, 11( 4) : 572 574.
(下转第 22页 )
22
有色金属加工
第 39卷
3 阴极板性能
次冷轧为 5 mm 阴极板后, 力学 性能和电阻率如表 3 所示。产品经用户使用证明, 各 项性能指标较好, 得
[ 2] 王达健, 谢刚, 戴永年. 低密度汽车镁材料 [ J ]. 中国有 色金属学 报, 1997 , 7 ( 1 ) : 390 393.
[ 3 ] A Luo, J R enaud, I N akatsugaw a, et a.l M agnesium castings forautom otive app lications [ J] . JOM , 1995 , 47 ( 7) : 28 31.
Ni ! 0. 001
Fe
Be
! 0. 003 0. 0008 - 0. 0015
Mg B alan ce
2 实验结果与分析
2. 1 铸态组织特征 图 1a所示 为 AM 60B 镁合金枝晶 组织的金相照
收稿日期: 2009- 04- 27 作者简介: 王瑞权 ( 1983- ), 男, 河南南 阳人, 在读研究生 , 主要 从
[ 4] R V anF leteren. M agnesium for au tom ot ive app lications [ J] . A dvanced M aterials& Process, 1996 , ( 5) : 33 34.
[ 5] 王瑞权, 陈体军, 马颖, 等. A l i B 中间合金 对 A Z91D 镁合金晶 粒细化工艺的研究 [ J] . 新技术新工艺, 2009( 2 ) : 99 101.
1 实验材料和方法
其发展的一个重要问题, 半固态触变压铸不仅可以提
实验采用商用 AM 60B 镁合金铸锭, 其合金成分
高镁合金强度, 而且具有成形温度低、凝固收缩小、缺 如表 1所示。合金在 GD JX 0405型电阻炉中重熔, 精
陷和偏析减少、晶粒尺寸细小、模具寿命延长等优点, 炼剂选用 C2C l6, 精炼温度为 720 , 精炼保温 10 m in 被专家学者誉为 21世纪新 一代新兴金属加工方法。 后, 降温到 705 浇入预热的金属型模具中得到 15
参考文献
[ 1 ] K an eko Tadatak a, Suzuk i M asam i A utom otive app l icat ions of m agnesium alloys [ J] . M aterials Scien ce Forum, 2003, 419 422 ( 1 ) : 67 72.
其工艺步骤一般包括制备非枝晶组织锭料、二次加热
150 mm 的圆锭试样, 然后加工制备成 15 10 mm
和触变成形。半固态等温热处理作为一种半固态枝 的圆柱试样进行等温热处理。热处理设备选用 SRJ
晶组织坯料制备方法, 其能够在半固态成形前的二次 45型箱式电阻炉和 DWK - 702型温控仪。控温时测
细枝的熔化或溶解, 甚至从 根部熔断; 在先前的凝固 过程中, 低熔点的相后凝固而存在于枝晶间或晶粒之 间, 熔化时这些组织首先发生熔化。当加热 5 m in时, 已经可以明显的看到晶界。当加热 20 m in时, 液相逐 步增多, 晶粒内部已经不 存在未转变完成的枝晶干, 晶界上的共晶体也熔融变宽。当加热 30 m in时, 晶粒 内部液相进一步增多, 团块 状组织开始分离, 晶界上 的共晶体熔融现象加剧。当加热 60 m in时, 晶界上的 共晶体已经全部熔断, 液相增多, 初生 枝晶开始变 成大块状。
由于 M n 与 A l的 质量比小于 6 8 % , 因此对于 AM 60B 合金而言, 可不考虑少量 M n对 AM 60B 相图 的影响, 可根据 M g A l二元 相图分析 AM 60B 镁合金 在熔化过程中的组织演变。从相图可看出, AM 60B半 固态部分重熔过程中势必经历以下相变: ∀ , + ∀ L, ∀ L。
[ 6] 王瑞权, 陈体军, 马颖, 等. A l T i B 对 A Z91D 镁合金半 固态等温 热处理组织的影响 [ J] . 铸造技术, 2009, 30 ( 2) : 194 198.
[ 7] 郝 远, 狄杰建, 陈体军, 等. ZA 27 合金在半 固态等温热处 理中的 相变研究 [ J] . 材料科学与工程, 2001, 19( 3 ): 69 73.
注: ! ( A l) 99. 75% , ! ( Cu ) 0. 001% , ! ( Zn) : 0. 002% ~ 0. 0045% 。
参考文献
[ 1 ] 向凌霄. 原铝及 其合金 的熔 炼与 铸造 [M ]. 北京: 冶金 工业出 版 社, 2005. 17- 28, 157 - 160, 273- 275.
厚度 7 3 mm 的 1070铝合金铸轧坯料经过一道 到用户认可。
表 3 阴极板成品性能
批号
化学成分 /%
! ( S i)
! ( Fe)
! ( T i)
晶粒度 上板面 下板面
力学性能 抗拉强度
伸长率 /% /M Pa
电阻率 /∀ & mm2& m- 1
1
0. 09
0. 13
0. 0141
1
2
0. 09
0. 13
0. 0150
1
6
0. 09
0. 13
0. 0143
2
7
0. 10
0. 13
0. 0154
1
8
0. 10
0. 14
0. 0168
1
1
122. 31
16. 43
1
123. 38
16. 81
1
128. 11
10. 59
1
126. 26
13. 11
0. 028896 0. 028952 0. 028906 0. 028912
0. 14
0. 0104
1
3
0. 09
0. 14
0. 0149
1
4
0. 09
0. 13
0. 0171
2
1
127. 6
15. 13
1
127. 88
13. 07
1
126. 12
12. 04
1
127. 86
12. 79
0. 028894 0. 028847 0. 028713 0. 029912
5
0. 09
AM 60B 镁合金在不同保温温度和保温时间下的
18
有色金属加工
第 39卷
微观组织如图 2 ~ 4 所示。当 AM 60B 镁合金试样在 炉内达到 610 , 加热 5 m in 时, 枝晶 臂形貌逐步消 失, 初生的 相由树枝晶 演变为 不规则的 团块状组 织, 大小不一, 随着时间的延长, 晶界和晶粒内部开始 出现有极少量点状液相。这是由于在升温过程中, 在 一个晶粒内部由于温度的升高, 使成分均匀化和固溶 度提高; 枝晶臂之间的曲率不同, 造成树枝臂附近溶 质的浓度差别, 枝晶曲率半径越 小, 附近溶质浓度越 低, 这样, 两个枝晶臂之间建立起一个扩散偶, 溶质浓 度梯度的存在促使溶质从粗枝处向细枝处扩散, 造成