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镁合金反复镦挤变形的有限元分析和实验研究 被引量：4
1
作者 范宇田 卢立伟 +5 位作者 刘剑波 李旻昊 车波 钟银花 刘龙飞 黄伟颖 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期56-65,共10页
为了改善镁合金的组织和性能,提出一种新型的反复镦挤变形方法,设计了一套集剪切变形和反复镦挤变形于一体的多道次挤压模具。利用DEFORM-3D软件、金相显微镜和维氏硬度计分析了镁合金在反复镦挤变形中的应变、流速和应力的变化,并研究... 为了改善镁合金的组织和性能,提出一种新型的反复镦挤变形方法,设计了一套集剪切变形和反复镦挤变形于一体的多道次挤压模具。利用DEFORM-3D软件、金相显微镜和维氏硬度计分析了镁合金在反复镦挤变形中的应变、流速和应力的变化,并研究了微观组织均匀性以及硬度分布。结果表明,3道次镦挤变形后,等效应变不均匀指数变得很小,沿样品挤压方向(L1)和横向(L2)的等效不均匀指数最小分别为0.015和0.068,等效应变和等效应力分布均匀,晶粒尺寸从300μm细化到14.6μm,显微组织明显均匀细化,硬度在L1和L2上分别提高了27.1%和20.6%,且分布均匀。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 反复镦挤变形 有限元模拟 均匀性分析
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AZ31镁合金膨胀-连续剪切变形的晶粒细化机理 被引量：3
2
作者 车波 卢立伟 +3 位作者 项瑶 马旻 罗骏 刘龙飞 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3531-3543,共13页
本文提出了膨胀-连续剪切变形的新方法,利用光学显微镜和电子背散射衍射技术(EBSD)研究了膨胀-连续剪切变形AZ31镁合金的晶粒细化机理。结果表明:AZ31镁合金经变形后晶粒尺寸由150μm细化至约2.5μm。在膨胀变形过程中,{1012}拉伸孪晶... 本文提出了膨胀-连续剪切变形的新方法,利用光学显微镜和电子背散射衍射技术(EBSD)研究了膨胀-连续剪切变形AZ31镁合金的晶粒细化机理。结果表明:AZ31镁合金经变形后晶粒尺寸由150μm细化至约2.5μm。在膨胀变形过程中,{1012}拉伸孪晶是主要的变形机制,其孪晶界为动态再结晶提供大量的形核位置,促进了动态再结晶的发生;在开口位置处,镁合金经历了大的挤压比和剪切变形,柱面áañ滑移被激活,在基面和柱面áañ滑移共同作用下进一步均匀细化晶粒组织。在整个变形过程中,小角度晶界逐渐转变为大角度晶界,大角度晶界含量由挤压通道处的27.6%增加到板材成形通道处的72.2%,动态再结晶发生程度更加充分。AZ31镁合金的晶粒细化主要是孪晶诱发的动态再结晶和连续动态再结晶共同作用所致。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 膨胀-连续剪切变形 动态再结晶 晶粒细化
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深冷处理对变路径轧制镁合金组织与性能的影响 被引量：2
3
作者 张家龙 卢立伟 +3 位作者 车波 李旻昊 马旻 杨艳 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3280-3293,共14页
为了改善传统热轧AZ31镁合金板材的微观组织,提升其综合力学性能,本文采用二道次变路径轧制与深冷处理相结合的方法,研究了深冷处理对二道次不同路径轧制下AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:经深冷处理后,AZ31镁合金轧制... 为了改善传统热轧AZ31镁合金板材的微观组织,提升其综合力学性能,本文采用二道次变路径轧制与深冷处理相结合的方法,研究了深冷处理对二道次不同路径轧制下AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:经深冷处理后,AZ31镁合金轧制板材晶粒平均尺寸显著细化至7.8μm,织构强度能够由16弱化至9.5,合金组织中有孪晶生成,少量的第二相在晶界处析出。此外,二道次同一路径轧制下的板材经过20 min深冷处理,塑性得到极大改善,断裂伸长率高达23.2%;与传统轧制工艺相比,二道次交叉路径轧制板材经20 min的深冷处理,其硬度、抗拉强度分别由68 HV和246 MPa提升至75.8 HV、268 MPa。 展开更多
关键词 镁合金 二道次变路径轧制 深冷处理 微观组织 力学性能
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预时效对变形镁合金组织与力学性能的影响 被引量：6
4
作者 车波 卢立伟 +3 位作者 吴木义 康伟 唐伦圆 房大庆 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第21期21249-21258,共10页
与铸造镁合金相比,变形镁合金可获得更高的强度、更好的延展性以及更多样化的力学性能,从而满足多样化镁合金结构件的应用需求。但由于变形镁合金绝对强度低、塑性变形能力差,其应用范围受到了极大的限制。近期研究发现,对变形镁合金进... 与铸造镁合金相比,变形镁合金可获得更高的强度、更好的延展性以及更多样化的力学性能,从而满足多样化镁合金结构件的应用需求。但由于变形镁合金绝对强度低、塑性变形能力差,其应用范围受到了极大的限制。近期研究发现,对变形镁合金进行预时效处理能够显著提高合金的综合力学性能,因此总结和归纳预时效对变形镁合金的影响具有重要的理论参考价值和实践指导意义。预时效是在塑性加工前进行时效处理的一种时效方法,预时效处理可通过欠时效、峰值时效和过时效等工艺调控析出相的大小、形状、分布和位向,析出相在后续的加工变形过程中具有改善材料组织与性能的重要作用。预时效提供的析出相,在后续塑性加工变形过程中为动态再结晶提供形核核心,促进动态再结晶,细化晶粒,激活非基面滑移,弱化基面织构,且晶界析出相可显著抑制晶粒长大,有效阻碍位错运动,也可使位错累积增多,小角度晶界增多。此外,增加析出相含量能减小晶粒尺寸,抑制{1012}拉伸孪晶的形核和长大,增加{1011}压缩孪晶和{1011}-{1012}双孪晶含量,这些孪晶增加了动态再结晶的形核核心,改变了晶粒取向,进而大幅提高了合金的强度、屈服应力和峰值应力,同时也保证了合金的延展性,极大地改善了镁合金的综合力学性能。本文针对Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-Sn系和Mg-RE系等四系合金,总结分析了预时效对变形镁合金组织与性能的影响,着重从压缩、拉伸、挤压和轧制等变形工艺角度进行综述,为制备综合力学性能优良的镁合金提供参考。此外,本文指出了预时效变形镁合金在未来的发展动态和研究重点。 展开更多
关键词 变形镁合金 预时效 显微组织 力学性能
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正挤压-弯曲剪切变形对AQ80镁合金组织及性能影响 被引量：2
5
作者 项瑶 卢立伟 +7 位作者 盛坤 刘晓烨 马旻 张景怀 陈刚 唐伦圆 伏明珠 马虎文 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期53-58,共6页
利用正挤压-弯曲剪切变形新工艺制备AQ80镁合金板材。采用金相显微镜和扫描电镜分析挤压过程中AQ80镁合金微观组织、晶粒尺寸和第二相的变化,通过X射线衍射仪和万能拉伸试验机等检测手段,研究了正挤压-弯曲剪切变形对AQ80镁合金织构及... 利用正挤压-弯曲剪切变形新工艺制备AQ80镁合金板材。采用金相显微镜和扫描电镜分析挤压过程中AQ80镁合金微观组织、晶粒尺寸和第二相的变化,通过X射线衍射仪和万能拉伸试验机等检测手段,研究了正挤压-弯曲剪切变形对AQ80镁合金织构及力学性能的影响。研究结果表明:正挤压-弯曲剪切变形使AQ80镁合金发生完全动态再结晶,最终形成了均匀细晶组织,平均晶粒尺寸约为2.5μm。AQ80镁合金中析出相促进动态再结晶并抑制晶粒长大,且具有析出强化效果。挤压后AQ80镁合金的基面织构被削弱,综合力学性能优良,屈服强度高达259 MPa,抗拉强度高达370 MPa,相较于挤压前抗拉强度提高了13.8%,伸长率升高至18%。 展开更多
关键词 AQ80镁合金 正挤压-弯曲剪切变形 微观组织 织构 力学性能
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6061铝合金膨胀-连续剪切变形行为 被引量：4
6
作者 项瑶 卢立伟 +4 位作者 吴木义 马旻 康伟 刘欢 唐伦圆 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期111-118,共8页
采用膨胀-连续剪切变形新技术制备6061铝合金板材,利用有限元模拟探讨6061铝合金挤压变形行为;通过电子背散射衍射、拉伸实验、扫描电子显微镜等测试分析手段,对6061铝合金微观组织及力学性能进行研究。结果表明:膨胀-连续剪切变形可协... 采用膨胀-连续剪切变形新技术制备6061铝合金板材,利用有限元模拟探讨6061铝合金挤压变形行为;通过电子背散射衍射、拉伸实验、扫描电子显微镜等测试分析手段,对6061铝合金微观组织及力学性能进行研究。结果表明:膨胀-连续剪切变形可协调铝合金变形过程中金属流速的稳定性;剧烈塑性变形使坯料内部产生大且均匀的等效应变,从而诱发连续动态再结晶,且细晶组织取向呈分散分布,可有效细化晶粒及弱化织构;挤压后6061铝合金力学性能较为优良,抗拉强度高达380 MPa,伸长率为21%,断口形态存在大量韧窝,属韧性断裂。 展开更多
关键词 6061铝合金 膨胀-连续剪切变形 有限元模拟 微观组织 力学性能
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轧后深冷处理工艺对AZ31镁合金板材组织和力学性能的影响 被引量：3
7
作者 张家龙 卢立伟 +4 位作者 康伟 车波 李旻昊 范宇田 马旻 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期126-133,共8页
为了改善传统热轧AZ31镁合金板材的微观组织,提升其综合力学性能,将AZ31镁合金板材经360℃热轧后,采用不同时间液氮浸泡进行深冷处理,研究不同深冷时间处理对热轧AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:经深冷处理后,热轧AZ31... 为了改善传统热轧AZ31镁合金板材的微观组织,提升其综合力学性能,将AZ31镁合金板材经360℃热轧后,采用不同时间液氮浸泡进行深冷处理,研究不同深冷时间处理对热轧AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:经深冷处理后,热轧AZ31镁合金中析出第二相,同时合金内部晶粒尺寸得到细化,导致孪晶产生。AZ31镁合金热轧板材经过20 min深冷处理后,综合力学性能得到显著改善,其硬度、屈服强度和极限抗拉强度分别为75.4 HV、182 MPa和278 MPa,较传统热轧分别提高了9.4%、8.3%和14%,此外,随着深冷时间的延长,AZ31镁合金的伸长率逐渐提高,最大伸长率达到14.4%。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 深冷处理 显微组织 力学性能
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钢基堆焊复合板的硬度分布及冲击韧性研究 被引量：1
8
作者 张紫凌 卢立伟 +4 位作者 李艺权 杨原凯 谭毅 伏明珠 马旻 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期57-61,共5页
采用熔化极气体保护焊堆焊Q345钢基复合板,利用光学显微镜、维氏硬度计、冲击试验机和扫描电镜对试样进行显微组织、维氏硬度、冲击韧性以及断口等试验观察及分析。结果表明:堆焊复合板外观质量良好,无明显焊接缺陷,从基板至堆焊高强层... 采用熔化极气体保护焊堆焊Q345钢基复合板,利用光学显微镜、维氏硬度计、冲击试验机和扫描电镜对试样进行显微组织、维氏硬度、冲击韧性以及断口等试验观察及分析。结果表明:堆焊复合板外观质量良好,无明显焊接缺陷,从基板至堆焊高强层的组织由块状铁素体和条带状珠光体变化为颗粒状铁素体和珠光体,到表层呈块状铁素体和团絮状石墨;焊后硬度存在跃升台阶,分布较均匀,冲击韧性高达64 J/cm^2,正火与淬火处理试样的冲击断口为韧性断裂和准解理断裂。制备的Q345钢基复合板硬度高,冲击韧性良好,具有一定的科学研究价值和应用前景。 展开更多
关键词 Q345钢 堆焊复合板 硬度 冲击韧性
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正挤压-弯曲剪切变形AZ31/6061复合板组织及性能研究
9
作者 卢立伟 项瑶 +7 位作者 盛坤 刘晓烨 马旻 吴志强 蔡志华 伏明珠 罗俊辉 张景怀 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期46-52,共7页
利用正挤压-弯曲剪切变形技术成功制备出AZ31/6061层状复合板。通过DEFORM-3D有限元模拟,分析了正挤压-弯曲剪切变形过程中复合坯料的变形行为;采用金相显微镜、扫描电镜和万能拉伸试验机等检测手段,研究了正挤压-弯曲剪切变形AZ31/606... 利用正挤压-弯曲剪切变形技术成功制备出AZ31/6061层状复合板。通过DEFORM-3D有限元模拟,分析了正挤压-弯曲剪切变形过程中复合坯料的变形行为;采用金相显微镜、扫描电镜和万能拉伸试验机等检测手段,研究了正挤压-弯曲剪切变形AZ31/6061复合板的微观组织及力学性能。研究结果表明:正挤压-弯曲剪切变形的对称性模具结构设计可有效协调复合坯料变形过程中的等效应变、应力以及金属流速。在380℃下挤压变形制备AZ31/6061复合板,镁合金发生完全动态再结晶,平均晶粒尺寸可细化至1~2μm,铝合金晶粒沿着挤压方向被拉长。挤压后层状复合板力学性能优良,抗拉强度高达256 MPa,断裂伸长率为20.5%。 展开更多
关键词 正挤压-弯曲剪切变形 AZ31/6061复合板 微观组织 力学性能
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