塑性变形工艺在变形镁合金晶粒细化中的应用

doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2017.01.006

山东科学 ›› 2017, Vol. 30 ›› Issue (1): 33-40.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2017.01.006

塑性变形工艺在变形镁合金晶粒细化中的应用

张迪^1,2，林涛^2,3，周吉学^2,3，赵忠魁¹，刘运腾^2*

1.山东建筑大学，山东济南 250101； 2.山东省轻质高强金属材料重点实验室（筹），山东省科学院新材料研究所，山东济南 250014； 3.山东省汽车轻量化镁合金材料工程技术研究中心，山东省科学院新材料研究所，山东济南 250014

收稿日期:2016-07-01 出版日期:2017-02-20 发布日期:2017-02-20
通信作者: 刘运腾(1980—)，男，副研究员，博士，研究方向为镁合金塑性成形。E-mail: liu_yunteng@126.com E-mail:liu_yunteng@126.com
作者简介:张迪(1990—)，男，硕士研究生，研究方向为镁合金塑性成形。
基金资助:
山东省自然科学基金(ZR2015EQ019)

Recent developments in grain refinement through plastic deformation for wrought magnesium alloy

ZHANG Di^1,2, LIN Tao^2,3,ZHOU Ji-xue^2,3, ZHAO Zhong-kui¹, LIU Yun-teng^2*

1.Shandong Jianzhu University, Jinan 250101,China ; 2. Shandong Provincial Key Laboratory for High Strength Lightweight Metallic Materials (in preparation), Advanced Materials Institute, Shandong Academy of Sciences，Jinan 250014,China; 3. Shandong Engineering Research Center for Lightweight Automobiles Magnesium Alloys, Advanced Materials
Institute, Shandong Academy of Sciences，Jinan 250014,China

Received:2016-07-01 Online:2017-02-20 Published:2017-02-20

摘要/Abstract

摘要：

综述了热挤压、轧制、大塑性变形挤压等不同塑性变形工艺在变形镁合金晶粒细化中的应用研究进展，认为目前变形镁合金发展的主要瓶颈是低加工速率导致相关产品的成本居高不下，未来将通过大尺寸半连续铸锭的多外场晶粒细化和细晶镁合金快速加工技术等予以解决。

关键词: 镁合金, 机理, 塑性变形工艺, 晶粒细化

Abstract:

In this paper, the applications of different various plastic deformation processing, such as hot extrusion, rolling and large plastic deformation, on grain refinement of wrought magnesium alloy were reviewed systematically. The high cost of related products caused by low processing speed has been regarded as one of the main factors limiting the development of wrought magnesium alloys. But in the future, this problem can be solved by semicontinuous casting preparation of large size using multioutfield and rapid processing of fine grained magnesium alloys.

Key words: wrought, mechanism, magnesium alloys, grain refinement

中图分类号:

TG146.2

张迪，林涛，周吉学，赵忠魁，刘运腾. 塑性变形工艺在变形镁合金晶粒细化中的应用[J]. 山东科学, 2017, 30(1): 33-40.

ZHANG Di, LIN Tao,ZHOU Ji-xue, ZHAO Zhong-kui, LIU Yun-teng. Recent developments in grain refinement through plastic deformation for wrought magnesium alloy[J]. SHANDONG SCIENCE, 2017, 30(1): 33-40.

参考文献

［1］徐绍勇, 龙思远, 曹凤红. 热处理对挤锻复合成形AZ61镁合金组织与性能的影响［J］. 热加工工艺, 2010, 39(24):199-203.
［2］BETTLES C，BARNETT M. Advances in wrought magnesium alloys［M］. Cambridge,UK:Woodhead Publishing， 2012.
［3］HALL E O. The deformation and ageing of mild steel: iii discussion of results［J］. Proceedings of the Physical Society, Section B， 1951, 64(9):747-753.
［4］PETCH N J. The cleavage strength of polycrystals［J］. J Iron Steel Inst, 1953, 174:25-28.
［5］SONG C J, HAN Q Y, ZHAI Q J. Review of grain refinement methods for ascast microstructure of magnesium alloy［J］. China Foundry, 2009, 6(2):93-103.
［6］严凯, 孙扬善, 白晶,等. ECAP对粗晶AZ31镁合金的晶粒细化机制的影响［J］. 热加工工艺, 2011, 40(10):70-73.
［7］WANG S R, SONG L H, KANG S, et al. Deformation behavior and microstructure evolution of wrought magnesium alloys［J］. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2013, 26(3):437-447.
［8］应韬. ECAP变形对AZ91镁屑固相成形材料显微组织与力学性能的影响［D］. 哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2009.
［9］夏翠芹, 刘平, 任凤章,等. 细晶变形镁合金的研究进展［J］. 材料导报, 2006, 20(9):89-92.
［10］万迪庆, 袁艳平, 周新建. 高强镁合金组织细化方法研究现状［J］. 材料导报, 2015, 29(9):76-80.
［11］李玉娟, 汤爱涛. 镁合金晶粒细化的研究进展［J］. 材料导报, 2013, 27(17):125-130.
［12］高声远, 张志强, 乐启炽,等. MgCO3在AZ31镁合金中的细化效果及机理［J］. 材料科学与工艺,2011,19(3):49-52.
［13］ LEIL T A, HORT N, DIETZEL W, et al. Microstructure and corrosion behavior of MgSnCa alloys after extrusion［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2009, 19(1):40-44.
［14］ YANG W P, GUO X F. A high strength Mg-6Zn-1Y-1Ce alloy prepared by hot extrusion［J］. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition), 2013, 28(2):389-395.
［15］ ZHOU H, WANG Q D, CHEN J, et al. Microstructure and mechanical properties of extruded Mg8.5Gd2.3Y1.8Ag0.4Zr alloy［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2012,22（8）:1891-1895.
［16］ LIU K , WANG Q F, DU W B, et al. Microstructure and mechanical properties of extruded Mg6ZnxEr alloys［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2013, 23(10):2863-2873.
［17］吕滨江, 彭建, 童小山,等. 挤压温度对Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y新型镁合金组织和性能的影响［J］. 稀有金属材料与工程, 2013, 42(4):841-844.
［18］梁书锦, 王欣, 刘祖岩,等. AZ31镁合金不同温度挤压后组织性能研究［J］. 稀有金属材料与工程, 2009, 38(7):1276-1279.
［19］ CHENG W L, HUO R, TIAN Q W, et al. Dependence of microstructure, texture and tensile properties on working conditions in indirectextruded Mg6Sn alloys［J］. Rare Metal Materials & Engineering, 2015, 44(9):2132-2137.
［20］程伟丽, 霍瑞, 陆杨婕,等. 超细晶反挤压Mg-8Sn-1Al-1Zn合金的组织和性能［J］. 稀有金属材料与工程, 2014,43(11):2824-2828.
［21］陈维平, 陈宛德, 詹美燕,等. 轧制温度和变形量对AZ31镁合金板材组织和硬度的影响［J］. 特种铸造及有色合金, 2007, 27(5):338341.
［22］ MIAO Q, HU L X, SUN H F, et al. Grain refining and property improvement of AZ31 Mg alloy by hot rolling［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2009, 19(S2):s326-s330.
［23］ WANG X, CHEN W Z, HU L X, et al. Microstructure refining and property improvement of ZK60 magnesium alloy by hot rolling［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2011, 21(S2):s242-s246.
［24］ GUO F, ZHANG D F, YANG X S, et al. Microstructure and texture evolution of AZ31 magnesium alloy during large strain hot rolling ［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2015, 25 (1): 14-21.
［25］丁茹, 王伯健, 任晨辉,等. 异步轧制AZ31镁合金板材的晶粒细化及性能［J］. 稀有金属, 2010, 34(1):34-37.
［26］孟强, 蔡庆伍, 江海涛,等. 异步轧制对AZ31镁合金静态再结晶及晶粒细化的影响［J］. 北京科技大学学报, 2011, 33(1):47-52.
［27］张文玉, 刘先兰. 异步轧制技术及其在镁合金中的应用［J］. 锻压技术, 2008, 33(2):1-5.
［28］ WANG L P, CHEN T, JIANG W Y, et al. Microstructure and mechanical properties of AM60B magnesium alloy prepared by cyclic extrusion compression［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2013, 23 (11):3200-3205.
［29］宋佩维. 往复挤压Mg-4Al-4Si镁合金的显微组织与力学性能［J］. 中国有色金属学报, 2012, 22(7):1863-1870.
［30］ CHEN Y J, WANG Q D, LIN J B, et al. Grain refinement of magnesium alloys processed by severe plastic deformation［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2014, 24 (12): 3747-3754.
［31］符韵, 鲁美琪, 陈毅挺,等. 等径道角挤压工艺对铸态AZ91D镁合金组织的影响［J］. 精密成形工程, 2014,6(5):64-68.
［32］严凯, 孙扬善, 白晶,等. ECAP对粗晶AZ31镁合金的晶粒细化机制的影响［J］. 热加工工艺, 2011, 40(10):70-73.
［33］何运斌, 潘清林, 刘晓艳,等. ECAP法制备细晶ZK60镁合金的微观组织与力学性能［J］. 材料工程, 2011(6):32-38.
［34］李英杰, 张秀芝, 李锋,等. 等通道转角挤压Mg1Zn2Nd合金的力学性能［J］. 特种铸造及有色合金, 2010, 30(5):408-411.
［35］ YANG H J , AN X H, SHAO X H, et al. Enhancing strength and ductility of Mg12Gd3Y0.5Zr alloy by forming a biultrafine microstructure［J］. Materials Science and Engineering A, 2011, 528(13/14):4300-4311.
［36］张金龙,赵西成,谢辉. 镁合金等径角挤压组织细化及演变机理［J］.西安航空学院学报,2014,32(5):30-34.
［37］ SUN H F, LI C J, XIE Y, et al. Microstructures and mechanical properties of pure magnesium bars by high ratio extrusion and its subsequent annealing treatment［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2012, 22(12):4667-4677.
［38］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GBT3190—2008变形铝及铝合金化学成分［S］.北京：中国标准出版社，2008.

[1]	何振波, 张厉, 高铭心, 栾玲玉. 循环冷却水用绿色阻垢剂的研究进展[J]. 山东科学, 2023, 36(5): 102-120.
[2]	李冠宇,李培亮,孙佳星,刘聪,张素卿,周吉学,赵东清,庄海华. Sn对Mg-5Zn-2.5Al合金微观组织与性能的影响[J]. 山东科学, 2022, 35(1): 56-64.
[3]	王世芳, 李航, 刘洪涛, 马百常, 周吉学, 李涛. 生物医用ZTM630镁合金微弧氧化表面改性研究[J]. 山东科学, 2020, 33(6): 64-71.
[4]	李帅, 徐一涵, 孙雪梅, 麻晓飞, 孙成通, 卢世伟, 李洋. 气体反压化学发泡注塑产品泡孔结构形成与演变过程的实验研究[J]. 山东科学, 2020, 33(2): 33-39.
[5]	王美芳, 宋晓村, 周吉学, 陈燕飞, 刘洪涛, 杨院生. AZ31镁合金与7075铝合金异质金属连接件整体表面防护研究[J]. 山东科学, 2019, 32(4): 32-37.
[6]	周吉学，庄海华，马百常，刘洪涛. AZ31镁合金板材自动氩弧焊接工艺研究[J]. 山东科学, 2018, 31(6): 28-33.
[7]	吴戍戌，王守仁，刘文涛. 镁及镁合金植入性医疗器械的应用研究进展[J]. 山东科学, 2018, 31(2): 36-44.
[8]	刘娜，孟晓棠，赵德刚. B和Gd复合微合金化对AZ91镁合金微观组织和力学性能的影响[J]. 山东科学, 2017, 30(5): 37-44.
[9]	庄海华，杨柱，刘运腾，周吉学，马百常，王金伟. AZ31镁合金无缝管挤压动态再结晶数值模拟研究[J]. 山东科学, 2017, 30(5): 45-49.
[10]	吕明明，刘志刚，管宁，王树众. T型微通道内气泡生成大小影响因素研究[J]. 山东科学, 2016, 29(5): 81-89.
[11]	林涛，刘运腾，周吉学，庄海华，马百常，杨院生. 高挤压比下挤压工艺对AZ31B镁合金组织与力学性能的影响[J]. 山东科学, 2016, 29(4): 39-43.
[12]	刘运腾,林涛,周吉学,庄海华,马百常,杨院生. 挤压比对AZ31B镁合金组织和室温力学性能的影响[J]. 山东科学, 2016, 29(3): 23-.
[13]	高文，王守仁，周吉学，乔阳. 微弧氧化WE43镁合金人工髋关节摩擦磨损行为研究[J]. 山东科学, 2016, 29(1): 33-38.
[14]	高秀梅. 生长温度对S掺杂ZnO特性的影响[J]. J4, 2013, 26(4): 37-41.
[15]	王宝刚,王旭,周吉学,张国福，唐守秋，刘运腾,李卫红. 耐热镁合金的研究进展[J]. J4, 2013, 26(3): 31-36.

塑性变形工艺在变形镁合金晶粒细化中的应用

Recent developments in grain refinement through plastic deformation for wrought magnesium alloy

PDF (PC)

赞

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0