不同轧制方法制得镁合金板材的组织和织构特点

镁合金挤压织构镁合金是一种重要的结构材料，在各个领域都有广泛的应用。

本文将从镁合金的制备方法、挤压工艺和织构特性等方面进行探讨，并对其优缺点进行评估。

一、镁合金的制备方法镁合金的制备方法主要有熔融法和粉末冶金法两种。

1. 熔融法：熔融法是将镁和其他合金元素加热至其熔点以上，然后通过混合、合金化和冷却等工艺步骤得到镁合金。

这种方法适用于制备大规模和复杂形状的零件，但成本较高。

2. 粉末冶金法：粉末冶金法是将镁和其他合金元素的粉末混合，并通过压制和烧结等工艺步骤得到镁合金。

这种方法具有较好的形貌和尺寸控制能力，适用于制备高纯度和复杂形状的零件。

二、镁合金的挤压工艺挤压是一种常用的镁合金加工方法，它通过将镁合金坯料推入模具中，通过模具的空间限制来获得所需形状的零件。

挤压工艺具有简单、高效、节能等优点，可制备大批量、高强度和高精度的镁合金零件。

1. 挤压过程：挤压包括预变形、热挤压和冷挤压三个步骤。

预变形是通过热轧、酸洗等工艺将原始镁合金坯料进行塑性变形，以增加其可挤压性。

热挤压是将预变形的坯料加热至挤压温度，然后通过挤压机械将坯料挤压成所需形状。

冷挤压是将热挤压得到的坯料在室温下进行进一步挤压和整形。

2. 挤压参数：挤压参数对镁合金的织构、力学性能和表面质量等有着重要影响。

主要包括挤压温度、挤压速度、挤压比例和挤压模具布局等。

三、镁合金的织构特性织构是指材料的晶粒方向和分布的有序性。

镁合金的织构特性会影响其力学性能、塑性变形和腐蚀行为等。

主要有以下几种类型的织构：1. 基体织构：镁合金的基体织构主要取决于合金元素类型和含量、加工工艺和热处理条件等。

常见的基体织构有强材织构和弱材织构等。

2. 绕组织织构：镁合金在挤压过程中，由于晶粒在挤压方向上的流动，会导致晶粒绕组织织构的形成。

这种织构会影响镁合金的力学性能和塑性变形行为。

3. 易位织构：易位织构是指由于位错运动和晶粒滑移导致的晶粒方向发生变化。

易位织构会影响镁合金的蠕变行为和高温强度等。

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。

az31镁合金室温异步轧制的织构演变近年来，AZ31镁合金室温异步轧制已经成为一种提高镁合金性能的重要技术。

为了深入了解不同参数下AZ31镁合金室温异步轧制的织构演变，一组实验被设计用来研究镁合金轧制温度、转矩以及轧制速度等参数对织构演变的影响。

实验结果表明，当AZ31镁合金室温异步轧制温度介于300℃～350℃之间，轧制速度介于10 m/min～20 m/min之间时，其织构演变效果得到了最大化。

此外，当不同转矩下轧制速度相同时，AZ31镁合金室温异步轧制的织构演变以及得到的最终产品性能在转矩增加时也发生了一定的变化，其中转矩越高，织构演变的效果更为明显，最终产品的性能也更优越。

此外，还有一些其他因素会对AZ31镁合金室温异步轧制的织构演变产生影响，如滚轮的硬度，轧制工具的摩擦载荷，轧制表面的摩擦模量等，这些因素都会影响AZ31镁合金室温异步轧制的织构演变，如果这些因素得到充分考虑，就可以将AZ31镁合金室温异步轧制的织构演变效果提升到一个新的水平。

AZ31镁合金室温异步轧制的织构演变技术在近年来得到了广泛的应用，它不仅具有增加镁合金材料的抗腐蚀能力和增强强度的优点，还可以减少材料的厚度，降低制件重量，同时还能改善制件的表面品质，让镁合金材料以全新的形式出现在世界各地。

因此，要想了解不同参数下AZ31镁合金室温异步轧制的织构演变，对轧制工艺参数进行准确的控制是十分关键的，这需要结合先进的实验方法和高性能的轧制设备，使之能够在控制轧制工艺参数的同时，达到理想的织构演变效果，从而提高AZ31镁合金室温异步轧制的织构演变的效率。

综上所述，AZ31镁合金室温异步轧制的织构演变是一种非常有效的轧制工艺，通过恰当控制工艺参数，可以达到理想的织构演变效果，提高镁合金材料的性能，增强其应用价值。

镁合金是一种具有广泛应用前景的材料，具有较低的密度和较高的比强度，以及较好的机械性能和耐腐蚀性能。

其中，镁合金板材作为一种重要的应用形式，其轧制成形技术一直备受关注。

本文将从深度和广度的角度，全面评估镁合金板材轧制成形的现状及发展，并探讨其在相关领域中的应用前景。

1. 镁合金板材轧制成形技术的现状1.1 镁合金板材的特性镁合金具有较低的密度和较高的比强度，是一种重要的轻质合金材料。

其优异的机械性能和耐腐蚀性能，使其在航空航天、汽车制造和电子领域具有广泛的应用前景。

1.2 镁合金板材轧制成形的技术现状镁合金板材的轧制成形技术在近年来取得了长足发展，通过热轧、冷轧、热连轧等不同工艺，可以实现对镁合金板材的精密成形。

2. 镁合金板材轧制成形技术的发展趋势2.1 先进轧制成形工艺随着材料加工技术的不断进步，镁合金板材轧制成形技术也在不断优化。

采用先进的轧制工艺，可以实现对镁合金板材的高精度成形，提高产品的质量和性能。

2.2 镁合金板材在新能源汽车领域的应用随着新能源汽车领域的快速发展，镁合金板材作为一种轻质、高强度的材料，将得到更广泛的应用。

其轧制成形技术的进步，对新能源汽车的轻量化设计具有重要意义。

3. 个人观点与展望镁合金板材轧制成形技术的发展，为相关行业提供了高性能的轻质材料解决方案，推动了新能源汽车和航空航天领域的技术升级。

未来，随着轧制成形技术的不断完善和镁合金材料性能的进一步提升，相信镁合金板材在更多领域将展现出巨大的应用潜力。

通过本文的全面评估和深度探讨，相信您对镁合金板材轧制成形的现状及发展有了更深入的理解。

本文也对镁合金板材的应用前景进行了展望，希望能为您带来有价值的信息。

随着社会经济的快速发展和科技水平的不断提高，轻量化材料在各个领域的应用日益广泛。

作为一种重要的轻质合金材料，镁合金因其较低的密度和较高的比强度，以及良好的机械性能和耐腐蚀性能，受到了广泛关注。

其中，镁合金板材作为一种重要的应用形式，其轧制成形技术一直备受关注。

ZK61镁合金薄板轧制与组织、织构及性能研究共3篇ZK61镁合金薄板轧制与组织、织构及性能研究1ZK61镁合金薄板轧制与组织、织构及性能研究摘要：为了研究ZK61镁合金薄板的轧制工艺对其组织、织构及性能的影响，本文采用了压下式轧制工艺，通过金相显微镜、SEM、XRD等手段对材料进行了组织、织构及性能的表征。

结果表明，通过选取合适的轧制参数，可以得到具有优异织构性能的ZK61镁合金薄板，并且该薄板具有良好的力学性能、耐腐蚀性能和耐磨性能，可以满足航空、汽车和轻量化领域的应用需求。

关键词：ZK61镁合金薄板；轧制工艺；组织；织构；力学性能1. 引言随着航空、汽车和轻量化领域的不断发展，对于轻量、高强、耐腐蚀的材料需求越来越高。

镁合金作为一种轻质高强、耐腐蚀的材料，已成为这些领域中的重要材料之一。

ZK61镁合金薄板作为一种广泛应用的材料之一，其具有优异的机械性能、良好的耐腐蚀性能和较高的加工性能，在航空、汽车和轻量化领域有着广泛的应用。

然而，由于ZK61镁合金材料具有低的塑性和低的机械性能，为了提高其塑性和机械性能，需要对其进行适当的加工工艺调控。

本文对ZK61镁合金薄板的轧制工艺进行了研究，通过对材料的组织、织构及性能进行表征，为该材料的应用提供了理论依据和实验基础。

2. 实验方法2.1 材料制备选取ZK61镁合金作为实验材料，在真空熔炼炉中进行高纯度的熔炼，得到ZK61镁合金毛坯。

然后对毛坯进行热轧工艺，将其制备成为初始厚度为3mm的扁平坯。

之后，在热轧之后进行冷轧，将材料制备成为厚度约为0.5mm的镁合金薄板。

最后对薄板进行退火处理，使其组织稳定。

2.2 薄板表征对制备好的ZK61镁合金薄板进行金相显微镜、SEM、XRD等手段对其组织、织构及性能进行表征。

其中金相显微镜用于对薄板的组织进行观测和分析，SEM用于对其表面形貌进行观察和表征，XRD用于对其晶体结构进行分析和确定。

2.3 力学性能测试将制备好的ZK61镁合金薄板进行拉伸试验和硬度测试，得到其力学性能数据。

az31镁合金室温异步轧制的织构演变az31镁合金是最常用的低成本镁合金材料，它具有优异的耐腐蚀性、高抗拉强度和合金成本的特点。

然而，由于它的材料特性，它在室温下的异步轧制加工工艺中存在某些技术问题。

本文旨在探讨az31镁合金在室温异步轧制下的织构演变。

首先，影响az31镁合金室温异步轧制下的织构演变的因素有很多，如轧制分析条件、挤压行程和塑性变形规律。

在实验中，研究人员分析了轧制参数对az31镁合金室温异步轧制的织构演变的影响。

实验表明，当轧制的速度减小时，织构演变的程度增强，最终形成金属晶间薄化和晶粒析出。

此外，轧制的温度可以影响室温异步轧制下的织构演变，当轧制的温度增加时，织构演变的程度增强，尤其是当轧制温度超过限度时，织构演变会大大加剧。

其次，金相组织是影响az31镁合金室温异步轧制下的织构演变的重要因素。

研究表明，在室温下，金属晶粒更容易变形，而且具有更强的塑形能力。

此外，金属晶粒的尺寸和形状也会影响az31镁合金室温异步轧制下的织构演变。

在实验中，当粒径增加时，金属晶间的变形增加，而当粒径减少时，金属晶间的变形减少。

最后，az31镁合金室温异步轧制过程中的热处理技术也可以影响织构演变的程度。

研究表明，在热处理过程中，晶粒的析出可能会加剧织构演变，而晶间空间的变形可能会减缓织构演变。

在实验中，当热处理时间延长时，金属晶粒的析出会加剧，从而加剧织构演变的程度。

综上所述，az31镁合金室温异步轧制过程中的织构演变受多个因素的影响，包括轧制分析条件，挤压行程，塑性变形规律，金相组织和热处理技术。

为了获得更好的织构演变效果，轧制工艺参数应适当调整，以求得更高的加工效能。

进一步研究可以给不同条件下的az31镁合金室温异步轧制工艺提供参考。

总之，az31镁合金室温异步轧制下的织构演变是一个复杂的过程，它受多个因素的影响。

研究表明，恰当的调整轧制参数可能有助于提高工艺的效率和织构的改变程度。

在以后的研究中，应更加关注az31镁合金室温异步轧制过程中的微观织构演变，并为不同条件下的室温异步轧制工艺提供更有效的参考。

变形镁合金AZ31的织构演变与力学性能镁合金作为一种新型轻质金属结构材料,在汽车制造、通讯电子、航空航天等工业领域具有广阔的应用前景。

由于镁是密排六方（HCP）结构材料,其塑性变形在室温下仅限于基面{0001}<11（?）0>滑移及锥面{10（?）2}<1011>孪生,因此,镁合金的室温塑性加工能力较差。

目前大多数镁合金制品的加工局限于铸造,特别是压铸成型,然而,铸件的力学性能不够理想且容易产生组织缺陷,极大地限制了镁合金的应用范围。

变形镁合金在铸造后往往通过热变形方式（如挤压、轧制等）细化晶粒、改善合金的组织结构来提高合金的力学性能。

与铸造镁合金相比,变形镁合金的综合力学性能优异;但常规变形镁合金在热变形后一般会产生强烈的{0002}基面织构,而该织构的存在是导致变形镁合金低的室温塑性和高的各向异性的主要原因。

良好的室温塑性是变形镁合金广泛应用的前提之一,而如何通过织构控制及晶粒细化法有效地改善和提高镁合金的室温塑性成为变形镁合金工业发展中的重要方向。

针对上述问题,本论文开展了如下研究工作:（1）铸态纯镁热轧变形过程中{0002}基面织构的演变规律;（2）异步轧制AZ31镁合金板材的形变织构及退火织构;（3）非对称热挤压AZ31镁合金板材的显微组织、织构特征及力学性能;（4）晶粒尺寸及织构对AZ31镁合金室温压缩变形行为的影响。

主要结论如下:铸态纯镁在400℃热轧过程中发生了明显的动态再结晶,伴随晶粒细化和{0001}基面织构的形成。

随着轧制道次的增加,晶粒逐渐细化,晶粒大小趋于均匀,孪晶数量减少;织构由初始态的无规则取向逐渐转化为{0002}基面织构,且基面织构的强度随着热轧变形量的增加而增加。

经多道次热轧后（ε=78%）,纯镁板材内部形成均匀的等轴晶组织和较强的{0002}基面织构。

热轧纯镁中动态再结晶的形核机制主要为基于孪生的动态再结晶形核机制。

镁合金轧制工艺绪论1 绪论镁是结构材料中最轻的金属，近年来已经逐渐被应用到航空航天、国防军工、汽车、电子通讯等领域，同时这些领域对其力学性能的要求也在不断提高。

传统的铸造镁合金已经渐渐无法满足要求，而通过挤压、锻造、轧制等工艺生产的变形镁合金产品具有更高的强度、更好的延展性、更多样化的力学性能。

其中，轧制作为镁合金塑性加工的重要手段得到了长足的发展。

镁合金是密排六方晶体结构，c/a 轴比为1.6236，在室温下仅具有一个滑移面，在滑移面上有3个密排方向，即有3个滑移系，根据多晶体塑性变形协调性原则，要使多晶体在晶界处的变形相互协调，必须有5个独立滑移系，显然密排六方结构的镁合金不满足该条件。

因此，在室温下，镁合金的塑性很低。

当变形温度达到225℃时，高温滑移面（棱柱面）被激活，镁合金的塑性有所改善。

镁及其合金的另一个重要特征是加热升温与散热降温比其他金属都快。

因此，在塑性加工过程中，温度下降很快且不均匀，则易发生边裂和裂纹，相对于其它金属材料而言，镁及其合金的热加工温度范围较窄。

镁合金滑移系较少，在室温和低温条件下塑性较差，而且迄今对镁合金塑性变形机理的认识还不够全面和深入，镁合金板材制备及其轧制成形工艺的研究尚处于初级阶段。

镁合金板材轧制成形的以下特点制约了镁合金板材的发展与应用：1）镁合金室温塑性变形能力差，轧制过程中易出现裂纹等变形缺陷；2）目前镁合金板材制备多采用普通的对称轧制，轧制后的组织有强烈的（0002）基面织构，存在严重的各向异性，不利于后续加工；3）镁合金轧制道次压下量较钢和铝小很多，生产效率不高。

制备优质的镁合金板材，大部分工艺都需要经过多道次轧制工序，轧制过程受许多因素的影响，这些因素可以分为两大类：第一类为影响轧制金属本身性能的一些因素，即金属的化学成分和组织状态以及热力学条件；第二类为轧制的工艺因素，如轧制温度、轧制变形量和轧制速度以及后续的热处理工艺。

国内外很多学者针对如何改进镁合金轧制工艺和轧制技术，以获得二次成形性能优良的板材做了大量的研究工作。

镁合金板材轧制成型的研究进展Prog ress in the Research on Rolling Form ation ofM ag nesium A lloy Sheet张丁非1,戴庆伟1,胡耀波1,兰　伟2,方　霖1(1重庆大学材料科学与工程学院国家镁合金材料工程技术研究中心,重庆400030;2重庆科技学院,重庆401331)ZHA NG Ding-fei1,DAI Qing-w ei1,H U Yao-bo1,LAN Wei2,FANG Lin1(1Natio nal Research Center fo r M agnesium Alloy s,Co lleg e of M aterials Science andEngineering,Chongqing University,Chong qing400030,China;2Cho ng qingU niversity of Science and Technology,Cho ng qing401331,China)摘要:镁合金板材在变形镁合金中占有重要的地位,但其轧制成型工艺还不是很成熟。

分析了镁合金轧制成型的特点,论述了镁合金板材轧制成型的工艺,及异步轧制、等径角轧制、交叉棍轧制、累积叠轧等轧制方式对轧制成形性及板材组织性能的影响。

重点阐述了通过调整轧制工艺和选择轧制方式提高镁合金的轧制成形性。

指出了镁合金板材轧制中存在的问题和今后发展的方向。

关键词:镁合金;轧制方式;轧制工艺;轧制成型中图分类号:TG335.5 文献标识码:A 文章编号:1001-4381(2009)10-0085-06A bstract:M agnesium alloy sheet play s an im po rtant role in the w rought mag nesium allo y.H ow eve r, the processes of rolling fo rmatio n are unsatisfacto ry.The characteristics and pro cess of rolling fo rma-tion o f magnesium alloy sheet are analy zed.The effects of diffe rent ro lling w ay s,like asynchro nous, equal channel ang ular cro ss and accumulative rolling,on microstructure and properties are also dis-cussed.And adjusting the rolling process and selecting rolling w ay s to enhance magnesium alloy ro lled fo rmability are mainly dem onstrated.Finally the problem s,to gether with the future development of magnesium alloy sheet ro lling process,are pointed o ut.Key words:magnesium alloy;rolling w ay;ro lling process;fo rming rolling 镁合金作为最轻的结构合金,已经逐渐被应用到航空航天、汽车、摩托车、电子产品等领域,而对其力学性能的要求也越来越高。