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轧制AZ31镁合金板材的显微组织和力学性能苗青【摘要】以初始晶粒尺寸为250～300 μm、20 mm厚的铸态AZ31镁合金板坯为原材料,对比研究4种轧制方案对轧后板材显微组织和力学性能的影响.结果表明,4种方案终轧板材的平均晶粒尺寸依次为5 μm、18 μm、6.5 μm和4.5 μm,抗拉强度均大于250 MPa,屈服强度均大于140 MPa,延伸率均大于20％.其中最佳方案制得了高塑性镁合金板材,抗拉强度为265 MPa,屈服强度为186 MPa,延伸率达29％,同时,板材沿横向、轧向和45°方向的性能相差较小,各向异性不显著.【期刊名称】《上海电机学院学报》【年(卷),期】2013(016)005【总页数】6页(P240-245)【关键词】AZ31镁合金板材;轧制;显微组织;力学性能【作者】苗青【作者单位】上海电机学院机械学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TG113镁合金具有高比强度、高比刚度、减振性好等一系列优点，被誉为“21世纪最具潜力的绿色工程材料”。
变形镁合金板材、带材适用于“陆、海、空、天”等交通运载装备的制造[1-2]。
镁合金具有密排六方(HCP)的晶体结构，室温变形条件下塑性较差、加工成形困难，但变形镁合金较之铸造镁合金具有更优良的力学性能和尺寸稳定性。
轧制技术是通过塑性成形工艺生产板、带材最经济有效的方法之一，具有在大规模工业化生产中快速应用、全面推广的价值和空间[3-4]。
因此，研究与开发高性能镁合金板材的轧制工艺具有重要意义。
据文献[5-6]报道，传统的AZ31镁合金热轧工艺，一般均从120mm左右厚的铸锭开始轧制，始轧温度为420～450℃，终轧温度为300～260℃，单道次变形量15%～25%，一般轧制到2～4mm厚的板材需要加热3～5次，总轧制道次为28～30次。
热轧后板材的性能为：抗拉强度≥250MPa，屈服强度≥145MPa，延伸率在12%～21%，轧制后板材的方向性较明显。
镁合金织构与各向异性第１５卷第１期Ｖ０１．１５Ｎｏ．１中国有色金属学报ＴｈｅＣｈｉｎｅｓｅ２００５年１月Ｊａｎ．２００５ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｎｆｅｒｒｏＢｓＭｅｔａｌｓ文章编号：１００４—０６０９（２００５）０１—０００１—１１镁合金织构与各向异性①陈振华，夏伟军，程永奇，傅定发（湖南大学材料科学与工程学院，长沙４１００８２）摘要：介绍了镁合金变形及退火织构的组分与特点，论述了在挤压、轧制、等径角挤压等塑性变形及退火过程中镁合金织构的演变规律及形成机理，分析了织构与镁合金力学性能的基本关系，探讨了合金元素、变形温度、应变速度、外加应力及晶粒度等基本因素对镁合金织构特征与各向异性的影响。
结果表明：织构对镁合金力学性能的影响，其实质是通过改变各滑移系特别是｛０００１｝［１１酌］基面滑移系的Ｓｃｈｍｉｄ因子、产生织构强化或软化而实现的。
关键词：镁合金；织构；塑性变形；各向异性；力学性能中图分类号：ＴＧｌ４６．２文献标识码：ＡＴｅｘｔｕｒｅａｎｄａｎｉｓｏｔｒｏｐｙｉｎｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓＣＨＥＮＺｈｅｎ－ｈｕａ，ＸＩＡＷｅｉ－ｊｕｎ，ＣＨＥＮＹｏｎｇ—ｑｉ，ＦＵＤｉｎｇ—ｆａ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｅｘｔｕｒｅｓｔｅｘｔｕｒｅｓｉｎｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓｗｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｓｄｕｒｉｎｇｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｕｃｈｂｙｅｘｔｒｕｓｉｏｎ，ｒｏｌｌｉｎｇ，ｅｑｕａｌｃｈａｎｎｅｌａｎｇｌｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｅｘｔｕｒｅｓｏｎｅｘ—ｔｒｕｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄａｎｎｅａｌｉｎｇｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｔｒａｉｎ，ｓｔｒａｉｎｔｈａｔｔｅｘｔｕｒｅｓｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｓｍｅｃｈａｎｉｃａｌｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈｒａｔｅａｌｌｏｙｅｌｅｍｅｎｔｓ，ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄｇｒａｉｎｓｉｚｅｏｎｔｅｘｔｕｒｅａｎｄａｎｉｓｏｔｒｏｐｙｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗａｆｆｅｃｔｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓｍａｉｎｌｙｂｙａｌｔｅｒｉｎｇｔｈｅＳｃｈｍｉｄｆａｃｔｏｒｓｏｆａｌｌｓｌｉｐｓ，ａｓ—ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇａｎｄｓｏｆｔｅｎｉｎｇ．ｐｅｃｉａｌｌｙｂａｓａｌｓｌｉｐｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｉｎｄｕｃｉｎｇｔｅｘｔｕｒｅＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ；ｔｅｘｔｕｒｅ；ｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ制约变形镁合金发展的主要原因在于其较差的室温塑性变形能力，如何在较大程度上改善镁合金的塑性已成为人们关注的焦点。
AZ31镁合金轧制板材各向异性行为的晶体塑性研究杨冲;彭艳;杨硕;韩宇;石宝东【摘要】The deformation mechanism of Mg alloy at room temperature is described by the competition of dislocation slip and twin⁃ning.In order to analysis this deformation mechanism at meso⁃scale, combined effects with dislocation slip and twinning should be taken into account in crystal plasticity modeling. Therefore, based on crystal plasticity model combined with slip and twinning effects, a polycrystalline model was built based on Representative Volume Element ( RVE) method and simple tension along rolling direction ( RD) and transverse direction ( TD) of AZ31 rolling sheet was discussed.It is found that basal slip, prismatic and pyrami⁃dal slips are the main deformation mechanism along RD direction, while prismatic and pyramidal slips along TD direction.Different contribution of basal slip tothe deformation leads to the strong anisotropic behavior, lower yield strength along RD than that along TD direction.%室温下，镁合金的主要变形机制是滑移和孪生相互竞争。
AZ80+0.4%Ce挤压态镁合金热变形各向异性行为研究镁合金作为质量最轻的金属结构材料,是武器装备轻量化的首选材料。
目前大多数镁合金产品是压铸件,其力学性能差、缺陷多,轻量化效果差,只能应用于非承重结构件。
在镁合金中加入稀土元素,可以提高镁合金的力学性能、耐热性和防腐性；另外,采用挤压成形能进一步提高镁合金综合力学性能,使其成为新一代武器装备主承力构件,扩大了镁合金的应用范围。
因此,研究稀土镁合金挤压板材的塑性变形行为的相关基础问题有重要意义。
本文对AZ80+0.4%Ce稀土镁合金的热变形行为、微观组织演化规律和热加工图进行了研究。
（1）采用Gleeble-3500热模拟实验机进行了热压缩试验,获得AZ80+0.4%Ce镁合金在变形温度为300-420℃、应变速率为5×10。
4-5×10-1s-1范围内的应力-应变曲线,通过对流变应力影响因素分析,得出随着温度的升高和应变速率的降低,流变应力、应力峰值、峰值应变逐渐减小；不同取样方向镁合金的应力-应变响应具有明显的力学性能各向异性特征,且随着温度的升高和应变速率的降低,各向异性的特征明显降低。
（2）通过对热压缩试验数据处理,获得AZ80+0.4%Ce稀土镁合金0°、90°、45°三个取样方向的峰值应力本构方程、临界应力和临界应变；随着温度的降低和应变速率的增加,不同取样方向AZ80+0.4%Ce镁合金的临界应力和临界应变均增加,且临界应变值均在峰值应变的30-50%范围内。
不同取样方向临界应变按从小到大顺序排列为0°、90°、45°,这是由不同取样方向临界动态再结晶机制的差异所决定的。
（3）使用金相显微镜对热压缩后镁合金的微观组织进行了观察分析,得出低温高应变速率变形条件下,不同取样方向微观组织演化规律具有明显的各向异性特征,不同取样方向的塑性变形机制差异明显,但随着温度升高和应变速率的降低,三个取样方向的微观组织演化规律逐渐接近,这是力学性能各向异性特征随温度的增加和应变速率的降低而不断降低的根本原因。
挤压态AZ31镁合金温热拉伸性能的各向异性吴国华;肖寒;周慧子;王瑞雪;程明;张士宏【摘要】The tensile properties,microstructure,appearance of fracture in five different planar directions of extruded AZ31 magnesium alloy sheets at the warm-temperature were investigated by uniaxial compression test.The results indicate that the extruded magnesium alloy sheets show high anisotropy,and the most obvious anisotropic temperature is170 ℃.With the increase of the angle between tensile direction and extrusion direction,the tensile strength increases from 217 MPa to 271 MPa,and the yield strength decreases from 174 MPa to 71 MPa.There are three deformation mechanisms of magnesium alloys at warm-temperature,which include {10-12} extension twinning,{10-11} compression twinning and base slip.The deformation mechanism is different at different stretching angles.When the angle between tensile direction and extrusion direction is less than 45°,the fracture mechanism of magnesium alloy is micropore aggregation fracture.With the increase of angle,it is the mixed fracture of toughness and brittleness,and the cleavage fracture occurs at the angle of 67.5°.%采用单向拉伸实验研究温热条件下挤压态AZ31镁合金板材5个不同方向的力学性能、显微组织、断口形貌.结果表明:挤压态镁合金力学性能具有明显的各向异性,170℃时,各向异性最明显,随着拉伸方向与挤压方向所呈角度的增大,抗拉强度从217 MPa增大到271 MPa,屈服强度却从174 MPa减小到71 MPa.镁合金在温热条件下变形机制为{10-12}拉伸孪生、{10-11}压缩孪生和{0001}基面(a)滑移;沿着不同角度拉伸时,变形机制有所不同.拉伸方向与挤压方向的角度小于45°时,挤压态镁合金表现为微孔聚集型的韧性断裂;且随着角度的增大,表现为韧-脆混合断裂,其中角度为67.5°时,镁合金以解理方式断裂.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2017(027)001【总页数】7页(P57-63)【关键词】镁合金;温热拉伸性能;孪生;断裂机制;各向异性【作者】吴国华;肖寒;周慧子;王瑞雪;程明;张士宏【作者单位】昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093;昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093;昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093;中国科学院金属研究所,沈阳110016;中国科学院金属研究所,沈阳110016;中国科学院金属研究所,沈阳110016【正文语种】中文【中图分类】TG146.2镁合金具有低密度、高强度、电磁屏蔽效果优良及易回收等优点，常被作为轻量化结构材料应用于汽车、交通、电子等行业[1-2]。
分类号:. 单位代码:学号:密级:灰≮⑧‖菇办孽硕士学位论文板料胀形实验及成形性能论文题目:镁合金研究作者姓名煎夔验巧遣班名教导称师师专指合业导作年月原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律责任由本人承担。
日期:型垒::丝论文作者签名:鱼盘煎关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。
保密论文在解密后应遵守此规定论文作者签名:驾醯导师签名:兰壹趾日§。
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辫嚣;嬲目录目录?..?.?.摘要??...??.第一章绪论.镁及镁合金材料的性质及工艺特点? .合金元素对镁合金性能的影响??....元素的影响?..元素的影响?...其它合金元素的影响?...镁合金的发展和应用?..镁合金在汽车工业上的应用?....镁合金在现代兵器零部件上的应用?....镁合金在航空航天工业中的发展??....镁合金在其它领域的应用发展...镁合金现代生产技术?.镁合金常见的塑性加工工艺?...镁合金的塑性变形机理....常见的镁合金塑性加工工艺?...金相显微镜.镁合金板料成形性能研究进展.课题的意义和研究内容第二章极限拱顶高度实验装置??..金属板材的冲压成形性能?....利克辛实验杯突实验..极限拱顶高度实验??.目录.极限拱顶高度实验装置??..第三章镁合金成形性能研究..板料厚度对镁合金板料成形性能的影响?.成形温度对镁合金板料成形性能的影响?.成形速度对镁合金板料成形性能的影响?.润滑条件对镁合金板料成形性能的影响?..不同的板料厚度..不同的成形温度..不同的成形速度.本章小结??..第四章分步成形对镁合金板料成形性能的影响?. .预成形拱顶高度对分步成形结果的影响?一.保温时间对分步成形结果的影响?...金属的回复与动态再结晶?一.金相样品的制备??一.镁合金板料的金相组织??一..未变形区域的金相组织..不同保温时间下的金相组织?...不同的预成形拱项高度下的金相组织..本章小结??一第五章结论与展望?..结沦.展望?一参考文献致谤.??...??.?.??..?.?.?...?.?......?......??...??.?....?.. ?.........??..?... ’.?Ⅱ...../..?...??.?.??......?.??.......... ...?.??...?.?................?............?.. . ......?.?.............??.?...??..?...........?.....?....?..:...??.....?.?.....?........??一..?.. ..?......?.......?.......??一.。
镁合金板材拉伸实验塑应变比与加工硬化指数的研究论文毕业论文任务书第1页第2页摘要镁及其合金是目前最轻的金属结构材料，具有比强度和比刚度高、吸震性强、导热性好、电磁屏蔽效果好、机加性能优良、零件尺寸稳定等优点，在航空、航天、汽车、电子、家电等领域应用极广。
国内外研究者和生产者一直致力于镁合金成形工艺和方法的研究。
其独特的力学行为使加工工艺较为复杂和困难。
为了提高镁合金产品的加工精度和成品率，需要对其化学成分和力学性能及各影响因素进行分析。
本论文通过采用单向拉伸实验，在DNS200微机控制电子万能试验机上测定了AZ31镁金板料在一定速度下的力学性能,并分析了其特点和原因。
利用实验测出的镁合金板料的拉伸前后宽度和厚度算出镁合金板料的塑形应变比r和加工硬化指数n。
计算结果表明：在沿轧制方向450方向镁板的塑形应变比r最大，沿轧制方向00方向最小；在沿轧制方向900的镁板加工硬化指数n值最大，00方向的n值最小。
关键词：镁合金；塑形应变比；加工硬化指数ABSTRACTMagnesium and its alloys are the lightest metal structural materials at present. And they have many advantages such as high specific strength and specific rigidity, strong absorption shock resistance, good heat conduction, good electromagnetic shielding, excellent mechanical machining performance, stable part dimension etc. They have been widely used in the fields of aviation, aerospace, automobile, electronic and appliance industry. Many experts and producers have been devoted to the study on the forming technology for Magnesium Alloy home and abroad. Its unique mechanics behavior makes processing technology more complex and difficult. In order to improve the machining precision of the magnesium alloy products and yield, need to its chemical composition and mechanical properties and the influence factors were analyzed. The paper by uniaxial tensile test, and measured the mechanical properties of AZ31 magnesium gold sheet under a certain speed in DNS200 computer control electronic universal testing machine, and analyze its characteristics and causes.Before and after the use of the experimentally measured tensile magnesium alloy sheet width and thickness to calculate the magnesium alloy sheet metal shaping strain than r and work hardening exponent n.The results show that: magnesium plate along the rolling direction and the direction of 45 ° shaping strain ratio r, 0 ° direction along the rolling direction; largest magnesium plate hardening exponent n value along the rolling direction of 90 °, 0 °the direction of the minimum value of n.Key words:Magnesium alloy , Plastic strain ratio , Work hardening index目录第一章绪论 (1)1.1镁及镁合金 (1)1.1.1镁及镁合金 (1)1.1.2镁合金的应用及前景 (3)1.1.3镁合金的基本成型工艺 (4)1.2镁合金力学性能 (5)1.2.1拉伸力学性能 (5)1.2.2塑性应变比 (6)1.2.3 拉伸应变硬化指数 (8)1.3 n值r值的研究进展 (10)1.4本文的研究意义及内容 (11)第二章实验方法 (13)2.1实验材料及设备 (13)2.2实验内容及方法 (15)第三章实验数据与计算结果 (17)3.1 0°方向的数据与计算结果 (17)3.2 45°方向的数据与计算结果 (23)3.3 90°方向的数据与计算结果 (29)3.4 总结分析 (34)参考文献: (37)附录一：英文原文 (38)附录二：外文资料翻译 (51)第一章绪论镁合金板材因其密度低、比强度和比刚度高、导热性好、电磁屏蔽效果佳等特点被广泛应用于交通、家电和通讯等工业和民用领域。
