镁合金断口形貌

镁合金钨极氩弧焊、激光焊接头的微观组织及力学性能的镁合金具有密度低，强度高，导热性能好，抗震性能好，电磁屏蔽性能优势以及应用在汽车，航空航天，电子信息产业，有广阔的发展前景。

然而，在室温下，用紧密堆积的六方晶系结构的镁，滑系统，塑性变形。

这些属性导致生产困难和昂贵的方法制备的镁合金部件的结构复杂。

因此，使用镁合金结构简单焊接方法连接成一个复杂的结构，在镁合金结构件制造，不仅节省成本，而且还减少过程的复杂性的有效措施之一。

在本文中，AZ31和AZ61变形镁合金的研究，通过调整不同的焊接工艺，金相组织分析和力学性能测试，系统的研究，不同的镁合金激光焊接和TIG焊接热输入量和焊接速度焊接参数接头的组织和力学性能的影响，阐明组织演变，并获得焊接接头的力学性能之间的关系;强化机理模型预测了镁合金的高功率激光焊接接头的屈服强度增强机制。

的实验事实的基础上的理论分析，得出以下结论：1、间增加的能量不仅会导致增加的TIG焊接接头的AZ31镁合金热影响区，热影响区和熔合区的晶粒粗化，连续减少β-相的热影响区和熔合区的颗粒或不连续β相增加。

然而，如果该行的能量太低，将导致在焊缝中的未焊透和孔隙度，从而降低了在焊接接头的拉伸强度。

2、较小功率的前提下，AZ31镁合金激光焊接熔深增加线能量增加。

焊缝的表面上的等离子体有利于激光焊缝的深度增加。

随着焊接线能量在A Z31镁合金激光焊接熔合区，呈现胞状晶→胞状树枝晶→树枝晶→等轴晶的转变。

此外，适度的提高线能量可以降低镁合金的激光焊接头的应变速率，降低焊接凝固裂纹的形成的概率。

目录第1章绪论 (2)1.1 镁合金得简介 (2)1.1.1 镁合金得发展 (2)1.1.2 镁合金得分类 (3)1.2 镁合金焊接得国内外研究现状 (3)1.3 本文得主要研究内容 (6)第2章实验材料与设备 (7)2.1 实验材料 (7)2.2 焊接设备 (7)2.2.1 交流钨极氩弧焊焊机 (7)2.2.2 小功率激光脉冲焊接机 (8)2.2.3 大功率激光器 (8)2.3 性能检测设备 (8)2.3.1 接头试样得制备 (8)2.3.2 扫描电子显微镜 (9)2.3.3 万能材料试验机(SANS XYA105C) (9)2.3.4 显微硬度计 (10)第3章镁合金钨极氩焊接接头微观组织和力学性能得关系 (11)3.1 线能量得变化对镁合金钨极氩弧焊接接头微观组织得影响 (11)3.1.1 镁合金钨极氩弧焊焊接接头得微观组织特征 (11)3.1.2 线能量得变化对焊接接头热影响区微观组织得影响 (11)3.1.3 线能量得变化对焊缝熔合区微观组织得影响 (13)3.2 线能量得变化对焊接接头力学性能得影响 (13)3.2.1 拉伸强度 (14)3.2.2 显微硬度 (15)3.3 本章小结 (16)第4章焊接线能量得变化对镁合金小功率激光焊接性能得影响 (16)4.1 焊接线能量对焊缝熔深得影响 (17)4.2 焊接线能量变化对焊缝熔合区微观组织得影响 (18)4.3 线能量得变化对热裂纹形成得影响 (19)4.4 线能量得变化对微气孔形成得影响 (21)4.5 本章小结 (23)第5章结论 (24)第1章绪论1.1 镁合金得简介1.1.1 镁合金得发展20世纪初期镁合金作为结构材料在是军事需求带动下，镁合金的需求生产开始快速增长。

第35卷　第1期2010年1月HEAT T RE AT ME NT OF MET ALS Vol135No11 January2010β2M g17A l12相析出形态对AZ91镁合金力学性能的影响时惠英,陈梓山,张菊梅,蒋百灵(西安理工大学材料科学与工程学院,陕西西安　710048)摘要:采用固溶时效、退火处理以及球化处理等热处理工艺在AZ91镁合金中分别获得网状、层片状、球状和菱形状β2M g17A l12相。

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜以及拉伸和硬度试验等研究不同形态的β2M g17A l12相对AZ91镁合金力学性能的影响。

结果表明,网状β2Mg17A l12相恶化了AZ91镁合金的力学性能;层片状和球状β2Mg17A l12相有利于合金塑性的改善;而菱形状β2Mg17A l12相有利于合金强度的提高。

关键词:AZ91镁合金;β2M g17A l12相;析出形态;力学性能中图分类号:TG14612 文献标志码:A 文章编号:025426051(2010)0120042205Effects of prec i p it a ti on m orphology ofβ2M g17A l12pha se onm echan i ca l properti es of AZ91magnesi u m a lloySH I Hui2ying,CHE Zi2shan,Z HANG Ju2mei,J IANG Bai2ling(School of Materials Science and Engineering,Xi′an University of Technol ogy,Xi′an Shaanxi710048,China)Abstract:D ifferent mor phol ogies ofβ2Mg17A l12phase such as net2shape,la meller2shape,s pherical and rho mb2shape were obtained by s oluti on, aging,annealing and s pher oidizing.Effects of the mor phol ogies ofβ2Mg17A l12phase during the heat treat m ents on mechanical p r operties of as2 cast AZ91magnesiu m all oy were studied by OM,SE M,XRD,E DS,TE M as well as tensile and hardness tests.The results sho w that the net2 shapedβ2Mg17A l12phase in AZ91magnesiu m all oy can decrease the mechanical p r operties the la meller2shapedβ2Mg17A l12phase and s phericalβ2Mg17A l12phase i m p r ove the ductility,and the rho mb2shapedβ2Mg17A l12phase can increase the strength of the all oy.Key words:AZ91magnesiu m all oy;β2Mg17A l12phase;p reci p itati on mor phol ogy;mechanical p r operties收稿日期:2009205221基金项目:国家科技支撑计划(2006BAE04B0521)作者简介:时惠英(1959—),女,北京人,副教授,主要从事金属材料及材料表面改性技术和工艺的研究。

镁合金薄壁件压铸成形的工艺及数值模拟祁明凡;康永林;朱国明;李扬德;李卫荣【摘要】The mold filling and solidification process of high pressure die-casting (HPDC) AZ91D magnesium alloy thin-wall phone bracket parts were simulated by Procast software. The effects of the different process parameters on the surface quality, density, microstructure and mechanical properties of thin-wall parts were studied by combining the simulationwith experiment. The results show that the type and location of defects are identical with the simulated results. The pouring temperature and fast injection speed have an important effect on HPDC thin-wall parts ofAZ91D magnesium alloy. Decreasing the pouring temperature or increasing the fast injection speed properly helps to improve surface quality, decrease casting defects and grain size and increase mechanical properties of parts. For HPDC thin-wall phone bracket parts of AZ91D alloy, suitable pouring temperature and fast injection speed are 670℃ and 2.3m/s, respectively. Under the process parameters, the thin-wall parts have good surface quality, the average size of the grains is only 5.6 μm and the porosity level of the parts is only 2.0%. Also, the mechanical performanceof the thin-wall parts is excellent, and the ultimate tensile strength, yield strength, elongation and hardness are 306 MPa,203 MPa,6.0% and 86 HV, respectively.%利用Procast模拟软件分析AZ91D镁合金薄壁手机支架件的充型过程与凝固过程;结合模拟与实验研究不同工艺参数对薄壁压铸件表面质量、密度、组织及力学性能的影响,并探索出合适的工艺参数.结果表明:薄壁支架件所产生的缺陷类型及位置与模拟结果相吻合;浇注温度和快压射速度对薄壁件的压铸成形具有重要影响,适当降低浇注温度或提高快压射速度均有利于改善铸件的表面质量,减少铸造缺陷、细化晶粒和提高力学性能.对于AZ91D镁合金薄壁手机支架件压铸,合适的浇注温度和快压射速度分别为670℃和2.3 m/s,在此工艺参数下生产的铸件表面质量良好,晶粒细小,其平均尺寸仅为5.1μm,铸件密度高,气孔率仅为2.0%,铸件力学性能优异,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别为306 MPa、203 MPa、6.0%和86 HV.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2017(027)003【总页数】11页(P448-458)【关键词】AZ91D镁合金;薄壁件;压铸成形;显微组织;力学性能;数值模拟【作者】祁明凡;康永林;朱国明;李扬德;李卫荣【作者单位】北京科技大学材料科学与工程学院,北京 100083;北京科技大学材料科学与工程学院,北京 100083;北京科技大学材料科学与工程学院,北京 100083;东莞宜安科技有限公司,东莞 523662;东莞宜安科技有限公司,东莞 523662【正文语种】中文【中图分类】TG146.2薄壁镁合金铸件具有密度小、比强度及比刚度高、阻尼性及切削加工性能好等优点，近年来广泛应用于“3C”产品外壳及内在支架等结构件，这类零件尺寸精度要求高、壁厚小且结构复杂，其充型问题成为此类零件成形的关键问题[1−3]。

热处理对挤压镁合金ZK60拉伸变形与断裂行为的影响摘要：本文研究了热处理对挤压镁合金ZK60拉伸变形与断裂行为的影响。

采用不同的热处理工艺，得到了不同的组织结构，并通过拉伸实验和断口分析，研究了其机械性能和断裂行为。

结果表明，在一定热处理条件下，挤压镁合金ZK60的拉伸强度和塑性都能得到明显提高，同时断口形貌也有所改善。

因此，研究表明热处理能够有效改善挤压镁合金ZK60的力学性能和断裂行为。

关键词：挤压镁合金ZK60；热处理；拉伸变形；断裂行为正文：1.引言随着工业化进程不断推进，金属材料的需求量也不断增加。

在金属材料中，镁合金由于其重量轻、强度高、刚性好等特点，近年来得到广泛的应用。

而挤压成型是制备镁合金件的重要方法之一，可以生产出各种复杂形状、高强度的零件。

但是，挤压成型会对材料的微观组织结构产生影响，从而影响其机械性能和断裂行为。

因此，热处理成为了改善材料性能的有效方法之一。

2.实验材料和方法本文所研究的材料是挤压镁合金ZK60，采用了两种不同的热处理方法：固溶处理和时效处理。

将热处理后的样品进行拉伸试验，并通过扫描电镜对断口形貌进行分析。

同时，对未经热处理的ZK60进行了对比实验。

3.结果和讨论固溶处理和时效处理对挤压镁合金ZK60的拉伸性能和断裂行为均有影响。

通过对比实验结果发现，经过固溶处理和时效处理后的ZK60的拉伸强度均有所提高，分别提高了21.2%和19.1%。

此外，固溶处理后的ZK60的塑性也得到了提高，提高了3.4%，而时效处理后的ZK60的塑性略有下降。

从断口形貌上来看，经过固溶处理和时效处理后的ZK60的断口形貌都发生了变化，呈现混合断裂的特点。

而未经热处理的ZK60的断口形貌则呈现出典型的脆性断裂表现。

4.结论本文研究了热处理对挤压镁合金ZK60拉伸变形与断裂行为的影响。

研究表明，经过固溶处理和时效处理后的ZK60的拉伸强度和塑性均能得到提高。

同时，断口形貌也发生了变化，呈现出混合断裂的特点。

镁合金塑性变形与断裂行为的研究刘天模，卢立伟，刘宇重庆大学材料科学与工程学院，重庆（400030）E-mail: haonanwa@摘要：通过室温压缩拉伸实验，研究了AZ31挤压镁合金的断裂失效机制。

研究表明，在压缩破坏实验中有镦粗现象，金相显示沿粗大晶界处形成了大量的孪晶，部分孪晶界诱发裂纹源，裂纹沿晶界处传播，同时部分孪晶对裂纹起钝化阻碍作用，断口扫描表明属于韧脆混合断裂；在拉伸破坏实验中出现明显颈现象，金相显示沿拉长晶晶界处形成大量孪晶，孪晶和裂纹之间存在交互作用，断口扫描表明属于韧性断裂，同时显示出空洞形核诱发裂纹的机制。

关键词：压缩变形；拉伸变形；孪晶；断裂中图分类号：TG1. 引言镁合金属于密排六方晶体结构，其轴比（c/a）值为1.623，接近理想的密排值1.633，室温滑移系少在室温塑性变形时，出现大量的孪晶协调其塑性变形，塑性变形能力差，容易断裂[1]。

金属的断裂是指金属材料在变形超过其塑性极限而呈现完全分开的状态。

因为材料受力时，原子相对位置发生了改变，当局部变形量超过一定限度时，原子间的结合力遭到破坏，便出现了裂纹，裂纹经过扩展而使金属断开。

金属塑性的好坏表明了它抑制断裂能力的高低。

在塑性加工生产中，尤其是对塑性较差的材料，断裂常常是引起人们极为关注的问题。

加工材料的表面和内部的裂纹，以至于整体的断裂，都会使得成品率和生产率大大降低[2,13]。

因此，研究镁合金塑性变形中的断裂行为和规律对于有效地防止金属成形过程中的断裂，充分发挥金属材料潜在的塑性有重要意义.2. 实验内容实验材料选用AZ31挤压材，挤压温度为300℃，挤压比为4.5，挤压速度为1mm/s，将挤压样加工成标准压缩样Φ7×14mm和标准拉伸样，并选此标准压缩样进行400℃保温2小时的退火，利用新三思万能电子试验机CMT－5150以1mm/min的速度沿挤压方向进行压缩和拉伸破坏实验；然后利用数码相机对失效后试样断口方向及断面进行拍照宏观分析；再对失效试样的压缩或拉伸方向进行金相显微组织分析；最后利用扫描电子显微镜对压缩和拉伸的断口形貌进行分析。

2 AZ31B镁合金的超塑性力学特征及变形机制2.1 引言目前，超塑成形主要用于航空工业中的铝、钛等合金零件的生产，很少用于镁合金零件的生产。

由于镁金属的密排六方结构，其室温塑性加工性能较差，超塑成形对于镁合金的应用显得十分重要。

随着镁合金研究和应用的进一步发展，在节能环保的新工业时代，超塑性镁合金的应用将会日益增加，这对工业态(commercial)镁合金而言，意义尤其重大。

镁合金细晶超塑性变形及控制机理已有大量的相关报道，而对具有非典型等轴细晶的工业态(commercial)变形镁合金超塑性的研究较少，因此有必要对工业态(commercial)变形镁合金超塑变形的微观机制作深入研究。

本章对工业态热轧AZ31B镁合金板材的超塑性力学特征和变形机制进行了研究。

试验用热轧AZ31B镁合金板材超塑性拉伸试样的原始组织平均晶粒尺寸约为17.5μm，且组织不均匀，不具有典型等轴细晶组织。

超塑性拉伸试验在重庆钢铁股份有限公司钢铁研究所物理实验室的HT-9102电脑伺服控制材料试验机上进行，高温拉伸试验的温度范围为673~763K，应变速率范围为1×104-~1×103-1-s。

试验测定工业态轧制AZ31B镁合金超塑性变形应变速率敏感性指数m值，流动应力σ和延伸率δ等数据，以及厚向异性指数r、应变强化指数n等成形性能参数。

并寻求轧制AZ31B镁合金板材最佳超塑性变形温度和应变速率，以获得其超塑性最佳变形条件。

采用XL30-TMP扫描电镜对拉伸后试样的断口及超塑性变形轴剖面的空洞进行观察和分析。

旨在为其工业应用打下一定的理论基础。

2.2 AZ31B镁合金超塑性高温拉伸试验2.2.1 试验材料和试样本文研究的实验用材料为工业态热轧AZ31B镁合金板材。

其制备过程为：选取工业态镁合金AZ31B铸锭（化学成分见表2.1），铣面后坯料厚度尺寸为40mm。

坯料的加热温度为733~743K，保温时间6小时；轧制工艺制度：开轧温度为723~733K，热轧道次变形量为15~20%，在轧制过程中采用测温仪测量坯料温度，当温度低于573K时就返回加热炉再加热，使温度达到703~723K，保温时间为1小时。

··汽车发动机油底壳是汽车上重要的安全部件之一，对其各项力学性能尤其是抗拉强度有着明确的要求。

目前，油底壳压铸件大部分采用铝合金材料[1]，而汽车轻量化的趋势使得我们需要寻找一种更轻的材料，镁合金因其自身的特点而在这方面得到应用。

近年来，对于镁合金材料的研究很多，但对于镁合金压铸件本体的研究却鲜见报道。

本试验以汽车油底壳镁合金材料AE44为例，结合其铸造及加工性能，分析AE44镁合金油底壳压铸件本体组织与性能，并对其工艺的改良提出建议。

合金的铸造性能是保证铸件质量的重要因素，铸造性能主要有流动性、收缩性、偏析倾向等，直接影响其加工性能。

流动性是指液态金属充满铸型的能力，流动性受很多因素的影响，其中最主要的是化学成分和浇注温度的影响。

收缩性是指铸件从浇铸温度至室温的冷却过程中，其体积和线尺寸减小的现象[2]。

偏析倾向是指铸件凝固过程中有产生组织不均匀的趋势，倾向性越强，出现偏析的几率就越大。

1试验材料与设备试验材料为Mg-40%RE 合金、AM50、纯镁，通过这三种材料的配比得到本油底壳所需材料。

油底壳本体在力劲DCC1600M 冷室压铸机上制得。

油底壳长约450mm ，宽端宽约325mm ，窄端宽约170mm ，高约170mm ，壁厚为8~13mm 。

显微组织观察试样及力学拉伸试样由线切割在本体上取得，拉伸试样采用矩形ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ压铸董泰山，龙思远，廖慧敏，刘勇（重庆大学材料科学与工程学院，重庆400030）摘要：通过材料的替代研究，得到了AE44镁合金油底壳压铸件。

模拟结果显示该合金的充型能力和凝固顺序等铸造性能都满足此油底壳的工艺条件。

利用OM 、SEM 、XRD 对本体组织和物相分析，结果表明：本体组织主要由α-Mg 基体和沿晶界分布的Mg-RE 化合物组成，这些化合物主要为Al 11RE 3、Al 2RE 、Al 2.12RE 0.88。

Al 11RE 3和Al 2.12RE 0.88稀土相的存在，对材料性能的提高起到很大的作用。

工艺研究镁合金盒形件温拉深起皱原因分析及措施张青来,卢晨,丁文江(上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心,上海200030)[摘要] 介绍了在机械压力机上温拉深过程中产生起皱的原因,通过采取调整镁合金板温度、相对厚度t/d 0以及润滑剂的使用等措施,解决了拉裂、起皱缺陷,成功地拉深出镁合金盒形件产品。

[关键词] 镁合金;拉深件;起皱;相对厚度t/d 0;润滑剂中图分类号:T G389 文献标识码:B 文章编号:1000-8446(2004)01-0001-03Analysis and Measure to Generation of W rinkle during WarmDeep Drawing of Box shaped Magnesium Alloy ProductZHANG Qing lai,LU Chen ,DING Wen j iang(L ig ht Alloy N et Fo rming National Engineering Research Center of Shanghai Jiaotong U niversity ,Shanghai 200030,China)Abstract: In this paper,the generations of w rinkles during w arm deep draw ing on mechanical pr essing machine are analyzed.After adjusting the temperatures and relative thickness of t /d 0of magne sium sheets,using lubricants and adopting other measur es the defects including cracks and wrinkles are avoided,and box shaped mag nesium products are deep drawn perfectly.Key words: magnesium alloy;deep dr aw ing ;w rinkles;relative thickness t/d 0;viscosit y收稿日期:2003 09 16基金项目:国家863计划资助项目(2003AA 331120)作者简介:张青来(1962-),男,河北交河人,副教授,主要研究方向为球墨铸铁、钛合金、铝合金、镁合金材料及工艺,难熔金属产品开发。

高低温处理条件下AZ31镁合金的力学性能与微观组织张学锋;吴国华;丁文江【摘要】In view of the lunar environment temperature change situation, the influence of long time low temperature immersion (-196 V) and high-low temperature alternation processing (-196-200 V) on the mechanical properties, microstructures and fracture surfaces of AZ31 magnesium alloy at 20 °C was studied. The results indicate that there are no significant changes on the mechanical properties of AZ31 magnesium alloy after liquid nitrogen immersion or temperature alternation cycle treatment. The σb and δ of AZ31 magnesium alloy at room temperature are 288 Mpa and ' 18.3%, respectively, after 10 d cryogenic processing, they will reach 292 Mpa and 18.7%, respectively, σb and δ after 10 times high-low temperature alternation processing are 294 Mpa and 16.9%, individually. SEM observation and XRD results show that the fracture surface and phase constitutions do not change obviously after low temperature or high-low temperature alternation processing. And the fractures are both quasi-cleavage crack.%针对月球环境温度变化情形,研究了长时间低温浸泡(-196℃)和多次高低温交变循环处理(-196～200℃)对挤压态AZ31镁合金在20℃下的力学性能、显微组织以及断口形貌的影响.研究表明:AZ31镁合金经过长时间液氮浸泡和高低温交变循环处理后,力学性能无明显变化；室温态合金的σb和δ分别为288 MPa和18.3％,经过10 d低温浸泡后σb和δ分别为292 MPa和18.7％,经过10次高低温循环后合金的σb和δ分别为294 MPa和16.9％；低温和高低温交变处理对断口形貌和相组成没有明显影响,均为准解理断裂.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2011(021)012【总页数】8页(P2979-2986)【关键词】AZ31镁合金;月球环境温度;力学性能;微观组织【作者】张学锋;吴国华;丁文江【作者单位】上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心,上海200030;上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海200030;上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心,上海200030;上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海200030;上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心,上海200030;上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海200030【正文语种】中文【中图分类】TG146.2镁在地球上储量非常丰富，约占地壳总质量的2%。