双相LZ91镁锂合金超塑性变形行为及组织演变 被引量：10

1

作者 刘金学 解海涛 +4 位作者 郭晓光 肖阳 赵红亮 关绍康 白明华 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期713-720,共8页

采用铸造、挤压、冷轧和退火的方法,获得了双相LZ91镁锂合金板材,并通过OM、SEM、TEM和拉伸实验,研究了双相LZ91镁锂合金板材在200~300℃、应变速率1.0×10^(−2)~1.7×10^(−4) s^(−1)条件下的超塑性变形行为、显微组织演变和空... 采用铸造、挤压、冷轧和退火的方法,获得了双相LZ91镁锂合金板材,并通过OM、SEM、TEM和拉伸实验,研究了双相LZ91镁锂合金板材在200~300℃、应变速率1.0×10^(−2)~1.7×10^(−4) s^(−1)条件下的超塑性变形行为、显微组织演变和空洞长大机制。结果表明:双相LZ91镁锂合金在285℃、1.7×10^(−4) s^(−1)条件下的最大超塑性达到485%;拉伸过程中微观组织由初始的β-Li再结晶相和α-Mg条带状相向等轴的β-Li相、α-Mg再结晶相以及β-Li基体中的次生α-Mg纳米相进行演变;空洞主要形核于α/β两相晶界处,变形早期在应力作用下,空洞沿着晶界扩散长大,是扩散控制的长大机制;变形后期在周围材料的塑性变形作用下,空洞被拉伸长大,是塑性变形控制的长大机制。 展开更多

关键词 双相lz91镁锂合金 超塑性 空洞 显微组织演化

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超轻双相LZ91镁锂合金搅拌摩擦搭接焊接技术研究 被引量：11

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作者 苑晨晨 蒋健博 +3 位作者 李慧 李福山 崔梦宇 徐荣正 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2020年第7期26-31,共6页

以2 mm厚双相LZ91镁锂合金为研究对象,通过FSW技术对其进行搭接焊接,重点研究了焊接速度的变化对焊缝成形、接头中原始搭接界面迁移以及接头性能的影响。结果表明,采用普通的锥形搅拌针工具,在工具转速为2000 r/min和轴肩下压量0.2 mm下... 以2 mm厚双相LZ91镁锂合金为研究对象,通过FSW技术对其进行搭接焊接,重点研究了焊接速度的变化对焊缝成形、接头中原始搭接界面迁移以及接头性能的影响。结果表明,采用普通的锥形搅拌针工具,在工具转速为2000 r/min和轴肩下压量0.2 mm下,当焊接速度为800和1200 mm/min时,均可以实现LZ91合金的搅拌摩擦搭接焊接(FSLW)。但是,当焊接速度过大(1600 mm/min)时,会在接头内部出现由于热输入不足而形成的隧道缺陷。对接头的微观组织分析发现,FSLW接头中的搅拌区由细小的等轴晶构成,前进侧(AS)中热机影响区(TMAZ)/热影响区(HAZ)中的白色α-Mg相晶粒尺寸略大于后退侧(RS);而灰色的β-Li相晶粒尺寸明显小于RS,且随着焊接速度的增加,热输入变小,搅拌区中晶粒细化的现象更加明显。此外,LZ91合金FSLW接头中存在轻微的界面迁移现象。RS中冷搭接缺陷由原始搭接界面一直延伸至搅拌区中,呈现先向上再向下变化的趋势;AS中的钩状缺陷迁移程度较轻,并且呈现轻微向下弯曲的特征,而且随着焊接速度的增加,界面迁移的程度也发生轻微的加重。另外,通过宽度为12 mm的FSLW接头的性能测试表明,在本实验条件下,将冷搭接作为受力侧的接头性能(小于1.9 kN)要低于将钩状缺陷作为受力侧的接头(高于2.1 kN),冷搭接缺陷对接头性能的不利影响要比钩状缺陷的影响更为恶劣。 展开更多

关键词 双相镁锂合金 搅拌摩擦搭接焊 界面迁移

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退火处理对搅拌摩擦加工LZ91双相镁锂合金微观组织及力学性能的影响 被引量：8

3

作者 江雯 蒋璐瑶 +2 位作者 黄伟九 郭非 董海澎 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期307-311,共5页

LZ91双相镁锂合金可通过搅拌摩擦加工方式实现组织细化及双相均匀化,搅拌摩擦加工中材料前进侧和后退侧流动性差异使两侧组织特征区别较大,力学性能不稳定。本研究采用光学显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、万能拉伸试验机,研究... LZ91双相镁锂合金可通过搅拌摩擦加工方式实现组织细化及双相均匀化,搅拌摩擦加工中材料前进侧和后退侧流动性差异使两侧组织特征区别较大,力学性能不稳定。本研究采用光学显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、万能拉伸试验机,研究了退火处理对搅拌摩擦加工LZ91双相镁锂合金搅拌区微观组织及力学性能的影响。结果表明,不同特征的初始变形组织在热处理过程中的组织演变规律不同,双相分布均匀的细晶结构在热处理中稳定长大,前进侧与基体组织突变得到改善,逐渐由弱织构形成c-轴平行于PD方向的基面织构。后退侧团聚成岛状的α细晶在热处理中迅速长大,热稳定性较差。250℃下退火处理30 min后,搅拌摩擦加工LZ91镁锂合金均匀伸长率从5.8%提升至8.8%,拉伸中前进侧收缩率从0.2降低至0.1,应力集中得到有效改善,性能薄弱区域在退火处理前后均为后退侧组织。 展开更多

关键词 lz91镁锂合金 搅拌摩擦加工 显微组织 力学性能 退火处理

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冷轧中间退火对LZ91镁锂合金组织与性能的影响 被引量：8

4

作者 刘筱 刘文辉 +3 位作者 罗号 姚玮 唐昌平 肖阳 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期91-95,共5页

利用硬度测试、室温拉伸、杯突试验、金相电子显微镜、扫描电子显微镜、透射电镜等手段,研究冷轧中间退火对LZ91镁锂合金组织与性能的影响。结果表明,经过中间退火后,合金发生再结晶,可以有效改善板材边裂现象。较优的中间退火工艺为200... 利用硬度测试、室温拉伸、杯突试验、金相电子显微镜、扫描电子显微镜、透射电镜等手段,研究冷轧中间退火对LZ91镁锂合金组织与性能的影响。结果表明,经过中间退火后,合金发生再结晶,可以有效改善板材边裂现象。较优的中间退火工艺为200℃×1.0 h,薄板抗拉强度为224 MPa,较未经中间退火的薄板低16.1%;伸长率为24.8%,较未经中间退火的薄板升高11.2%;杯突IE值为6.23 mm,提高11.9%。未经中间退火的合金试样,其裂纹都平行于轧制方向呈直线状分布;而退火后,破裂的部位在胀形的最高点,裂纹呈散射状由膨胀中心沿着径向发散。 展开更多

关键词 lz91镁合金 退火 再结晶 断口

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挤压比对LZ92双相镁锂合金组织与力学性能的影响 被引量：5

5

作者 姜炳春 王淑萍 +2 位作者 刘方方 唐联耀 李真真 《有色金属工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期20-24,共5页

采用真空感应熔炼方法制备LZ92(Mg-9Li-2Zn)双相镁锂合金,同时对合金进行热挤压试验,挤压比分别为10、20、30。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析及硬度测试、拉伸测试等手段研究不同挤压比下LZ92双相镁锂... 采用真空感应熔炼方法制备LZ92(Mg-9Li-2Zn)双相镁锂合金,同时对合金进行热挤压试验,挤压比分别为10、20、30。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析及硬度测试、拉伸测试等手段研究不同挤压比下LZ92双相镁锂合金的组织和性能。结果表明挤压态LZ92镁锂合金具有优异的力学性能;随着挤压比的增加,合金再结晶程度增加,晶粒细化程度更加明显,断口形貌中韧窝数量越多且分布均匀,抗拉强度逐渐增大至203.1 MPa,较铸态提高了76%。强度的提高主要是由于加工硬化和晶粒细化综合作用的结果。当挤压比从20增至30时,合金的延伸率却大幅下降,原因主要是加工硬化降低塑性变形能力的程度大于晶粒细化提高塑性变形能力的程度。 展开更多

关键词 双相镁锂合金 挤压比 显微组织 力学性能 断口

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剧烈塑性变形引起的LZ91镁合金微管的强度-塑性协同强化

6

作者 周逸文 许虎 +1 位作者 蔡维 严凯 《热加工工艺》 北大核心 2024年第19期107-111,共5页

采用原材料挤压棒+终挤压和等通道挤压(ECAP)棒+终挤压分别制备了外径2 mm和壁厚0.3 mm的LZ91镁合金微管。研究了两种方式得到的微管组织和力学性能。结果表明,加入ECAP后,微管的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别由170、185 MPa和22%提高... 采用原材料挤压棒+终挤压和等通道挤压(ECAP)棒+终挤压分别制备了外径2 mm和壁厚0.3 mm的LZ91镁合金微管。研究了两种方式得到的微管组织和力学性能。结果表明,加入ECAP后,微管的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别由170、185 MPa和22%提高到200、210 MPa和30%。这主要是由于ECAP造成了显微组织的细化的同时使原始组织中就存在的Mg O和ZnO转换为弥散分布的纳米尺寸颗粒。这些纳米氧化物在后续的挤压过程中促使基体发生动态再结晶并提高显微组织的热稳定性,室温拉伸中会造成位错运动阻力和加工硬化率的上升,从而同时提高了微管的强度和塑性。 展开更多

关键词 lz91镁合金 镁合金微管 等通道挤压(ECAP) 氧化物弥散强化 强度塑性协同强化

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植酸处理对LZ91镁锂合金腐蚀性能的影响 被引量：5

7

作者 刘刚 赵亚忠 +2 位作者 赵柯 张玺 解芳 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2022年第5期28-32,共5页

对厚度3 mm的LZ91镁锂合金在不同转化时间下进行了植酸化学转化处理。采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、电化学工作站等设备对不同植酸转化时间生成的转化膜的形貌、转化膜成分、腐蚀性能和成膜工艺进行了测试和分析。结果表明,当植酸... 对厚度3 mm的LZ91镁锂合金在不同转化时间下进行了植酸化学转化处理。采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、电化学工作站等设备对不同植酸转化时间生成的转化膜的形貌、转化膜成分、腐蚀性能和成膜工艺进行了测试和分析。结果表明,当植酸浓度、植酸溶液pH值和转化温度分别保持2 mL/L、6和55℃不变,转化时间在2~15 min之间时,LZ91镁锂合金表面生成的转化膜良好,转化膜上生成了难溶的白色颗粒状锌的螯合物。随着植酸处理转化时间的增加,转化膜的龟裂纹呈现出逐渐由浅变深的趋势,转化膜厚度呈现出先增大后减小的现象,LZ91镁锂合金植酸处理后的耐腐蚀性能先上升后下降,当转化时间为5 min时,LZ91镁锂合金植酸处理后的耐腐蚀性能最好,其自腐蚀电流密度最小为3.76×10^(-5)A/cm^(2),相比植酸处理前的自腐蚀电流密度下降了2个数量级,此时为植酸处理LZ91镁锂合金形成转化膜的最佳时间。 展开更多

关键词 lz91镁锂合金 植酸处理 转化时间 转化膜形貌 腐蚀性能

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LZ91镁锂合金搅拌摩擦加工的组织与力学性能 被引量：2

8

作者 刘刚 秦丽霞 +2 位作者 张玺 彭银利 耿家源 《热加工工艺》 北大核心 2021年第18期56-60,共5页

对LZ91镁锂合金进行了搅拌摩擦改性加工,采用光学显微镜、拉伸试验机、显微硬度测试仪等设备对LZ91镁锂合金搅拌摩擦加工的表面形貌、金相组织、拉伸性能和显微硬度进行测试和分析。结果发现:当旋转速度为1800 r·min^(-1)、加工速... 对LZ91镁锂合金进行了搅拌摩擦改性加工,采用光学显微镜、拉伸试验机、显微硬度测试仪等设备对LZ91镁锂合金搅拌摩擦加工的表面形貌、金相组织、拉伸性能和显微硬度进行测试和分析。结果发现:当旋转速度为1800 r·min^(-1)、加工速度在30~100 mm/min时,LZ91镁锂合金加工表面成型良好,无明显缺陷,表面存在"起皮"现象,"起皮"程度随加工速度增大而变小。随加工速度的增加,搅拌摩擦加工焊核区晶粒呈现出逐渐变小的现象。α-Mg相和β-Li相在前进侧热机影响区的向上弯曲变形程度大于在后退侧的变形程度。相比前进侧热机影响区,后退侧热机影响区的α-Mg相晶粒显著细化,而β-Li相晶粒却明显粗化。加工速度在30~100 mm/min范围增大时,抗拉强度和焊核区的显微硬度先上升后下降,伸长率逐渐变大。当加工速度为60 mm/min时,抗拉强度达到最高值252 MPa。 展开更多

关键词 lz91镁锂合金 搅拌摩擦加工 加工速度

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旋转速度对LZ91镁锂合金搅拌摩擦加工改性的影响 被引量：1

9

作者 刘刚 张玺 +2 位作者 武冰冰 解芳 马振铎 《热加工工艺》 北大核心 2022年第16期18-21,共4页

研究在旋转速度分别为1600、1800、1900 r/min的工艺参数下对LZ91镁锂合金进行搅拌摩擦加工的改性试验。采用光学显微镜、万能试验机和显微硬度测试仪来分析旋转速度对试样显微组织和力学性能的影响。结果表明:当加工速度为60 mm/min,... 研究在旋转速度分别为1600、1800、1900 r/min的工艺参数下对LZ91镁锂合金进行搅拌摩擦加工的改性试验。采用光学显微镜、万能试验机和显微硬度测试仪来分析旋转速度对试样显微组织和力学性能的影响。结果表明:当加工速度为60 mm/min,在旋转速度1600~1900 r/min增加的情况下,焊核区和前进侧热机影响区α-Mg相和β-Li相平均晶粒尺寸均变大,而后退侧热机影响区α-Mg相和β-Li相平均晶粒尺寸却先减小后增加。经搅拌摩擦加工改性后,LZ91镁锂合金抗拉强度、伸率长和焊核区的显微硬度均有显著提升,且呈现为先变大后减小的趋势。在旋转速度增加至1800 min时,抗拉强度达到最大值252.0 MPa,抗拉强度相比搅拌摩擦加工改性前增加了36%。 展开更多

关键词 lz91镁锂合金 搅拌摩擦加工 旋转速度 晶粒尺寸 性能

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LZ91镁锂合金植酸处理工艺及耐腐蚀性能研究

10

作者 刘刚 方诚 +3 位作者 武冰冰 闫基森 张玺 解芳 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期21-27,共7页

为了改善LZ91镁锂合金的耐腐蚀性能,采用正交试验法对厚度为3 mm的商用轧制态双相LZ91镁锂合金板材表面进行植酸化学转化处理,借助扫描电子显微镜、电化学工作站等设备对不同植酸转化处理的自腐蚀电流密度进行研究,并探讨植酸化学转化... 为了改善LZ91镁锂合金的耐腐蚀性能,采用正交试验法对厚度为3 mm的商用轧制态双相LZ91镁锂合金板材表面进行植酸化学转化处理,借助扫描电子显微镜、电化学工作站等设备对不同植酸转化处理的自腐蚀电流密度进行研究,并探讨植酸化学转化液浓度、转化时间、pH值和转化温度对LZ91镁锂合金耐腐蚀性能的影响,得出最佳耐腐蚀性能的植酸化学转化工艺参数。结果表明:对LZ91镁锂合金植酸化学转化处理影响最显著的是溶液pH值、其次为转化时间、再次为转化液浓度、最后则为转化温度;当植酸浓度为2 mL/L,转化时间为5 min,pH值为6和转化温度为35℃时,LZ91镁锂合金植酸化学转化处理后的耐腐蚀性能最佳,此时自腐蚀电流密度达到最小值2.254×10^(-5)A/cm^(2);与未植酸处理相比,自腐蚀电流密度下降了2个数量级,耐腐蚀性能得到很大提升。因此,植酸化学转化处理提升LZ91镁锂合金的耐腐蚀性能有一定的应用价值。 展开更多

关键词 lz91镁锂合金 植酸处理 正交试验 工艺参数 耐腐蚀性能

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LZ92镁锂合金热变形行为 被引量：6

11

作者 姜炳春 李真真 +2 位作者 刘方方 胡少华 唐联耀 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期90-94,共5页

LZ92镁锂合金在210~300℃、0.001~1 s^-1条件下进行等温压缩试验,分析合金流变行为,根据应力峰值建立合金的热变形本构方程。结果表明:应力峰值随变形温度升高而减小,随应变率增大而增大。该本构方程能较好预测合金的应力峰值,变形激活... LZ92镁锂合金在210~300℃、0.001~1 s^-1条件下进行等温压缩试验,分析合金流变行为,根据应力峰值建立合金的热变形本构方程。结果表明:应力峰值随变形温度升高而减小,随应变率增大而增大。该本构方程能较好预测合金的应力峰值,变形激活能Q为108291.51 J/mol。试验验证,该本构方程预测的应力峰值精度较高,平均相对误差为8.55%,相关系数为0.98。 展开更多

关键词 lz92镁锂合金 热变形 本构模型 变形激活能

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LZ61镁锂合金热变形行为研究 被引量：1

12

作者 李勇 刘俊伟 +2 位作者 苏越 戴志东 杨振南 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期146-149,共4页

采用热压缩变形的方法对锻态LZ61镁锂合金的热变形行为进行研究,分析了应变速率对其热变形行为的影响及其微观组织演变规律。结果表明,合金的流变曲线呈现动态再结晶特征,流变应力随应变速率降低而减少;研究范围内合金的应变速率敏感指... 采用热压缩变形的方法对锻态LZ61镁锂合金的热变形行为进行研究,分析了应变速率对其热变形行为的影响及其微观组织演变规律。结果表明,合金的流变曲线呈现动态再结晶特征,流变应力随应变速率降低而减少;研究范围内合金的应变速率敏感指数为0.283,接近准超塑性。锻态合金组织由α-Mg相基体及其晶界上的弥散分布的β-Li相组成,经热压缩后,显微组织的变化证明了动态回复和动态再结晶的发生;热压缩过程中该合金的主要塑性变形机制为晶界滑移。 展开更多

关键词 lz61 镁锂合金 热压缩变形 热变形行为 微观组织 应变速率 晶界滑移

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电场辅助镁锂合金超塑变形行为及其在微型热管成形中的应用 被引量：2

13

作者 孟宝 潘丰 万敏 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期142-150,共9页

通过等通道转角挤压工艺制备了不同晶粒尺寸的LZ91镁锂合金,当挤压道次超过8道次后,晶粒尺寸基本不再细化。为了探究电场作用下LZ91镁锂合金的超塑变形行为,设计并制造了电场辅助超塑单向拉伸实验平台,提出了一种“递减式”恒压通电方案... 通过等通道转角挤压工艺制备了不同晶粒尺寸的LZ91镁锂合金,当挤压道次超过8道次后,晶粒尺寸基本不再细化。为了探究电场作用下LZ91镁锂合金的超塑变形行为,设计并制造了电场辅助超塑单向拉伸实验平台,提出了一种“递减式”恒压通电方案,开展了不同电压、初始应变速率和晶粒尺寸下的电场辅助单向拉伸实验。实验结果表明,随着电压的增大,电流的焦耳热效应增大,LZ91镁锂合金的真应力-真应变曲线逐渐呈现出稳态流变特征。所有电压下原始镁锂合金的伸长率差异不明显,最大差异仅为16%。相比于低电压时,在高电压下初始应变速率对LZ91镁锂合金超塑变形行为的影响更加显著。电场对细晶LZ91镁锂合金超塑变形行为影响较大,主要体现在降低超塑变形温度和提高伸长率。在获得电场作用下LZ91镁锂合金超塑性能的基础上,通过DEFORM-3D仿真软件对LZ91镁锂合金微型热管挤压成形工艺进行了设计与仿真,长度为5 mm的坯料仿真得到的微型热管长度为40 mm,微沟槽深度为0.25 mm,等效应变分布均匀,为微型热管电场辅助成形工艺提供了有益探索。 展开更多

关键词 lz91镁锂合金 超塑变形 电场辅助 微型热管成形工艺

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热处理对双相Mg-8Li-4Al-3Zn-La合金组织与性能的影响 被引量：4

14

作者 吴洪超 唐玲玲 赵永好 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期190-194,共5页

分别对原始态的双相Mg-8Li-4Al-3Zn-La合金进行固溶及退火处理,通过光学显微镜、扫描电镜以及X射线衍射等方法研究合金在不同热处理状态下微观组织的变化,测定了合金硬度及拉伸性能并分析了断口。研究结果表明,经固溶处理后合金抗拉强... 分别对原始态的双相Mg-8Li-4Al-3Zn-La合金进行固溶及退火处理,通过光学显微镜、扫描电镜以及X射线衍射等方法研究合金在不同热处理状态下微观组织的变化,测定了合金硬度及拉伸性能并分析了断口。研究结果表明,经固溶处理后合金抗拉强度明显提高,由原来的194MPa提升到243MPa,延伸率由18%降至9%;而退火处理后其强度没有提升,塑性反而下降。此外,合金中两相组织与第二相分布具有明显差异,使得各相性能及其对热处理的反应不同。 展开更多

关键词 热处理 双相镁锂合金 微观组织 抗拉强度

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