双辊铸轧镁合金的组织及其形成机理研究
镁合金薄带连铸的研究进展
镁合金薄带连铸的研究进展摘要本文阐述了镁合金单辊铸造和双辊铸造薄带的发展、现状及存在的问题，分析了影响薄带浇铸速度的因素，并指出提高镁合金薄带浇铸速度的关键是改善浇铸系统的传热能力；因而镁合金薄带连铸应借鉴立式双辊连铸钢带技术。
关键词镁合金薄带连铸浇铸速度镁合金密度小（1.8g/cm3镁合金左右），是最轻的金属结构材料，比强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。
在实用金属中，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。
它是实用金属中的最轻的金属，高强度、高刚性。
在汽车、航空航天、电子通讯等许多领域中呈现出良好的发展前景。
但是，镁合金的强度低、塑性成形能力和抗腐蚀性能差，在一定程度上限制了镁合金的广泛应用。
目前主要采用合金化方式提高强度，采用热加工及晶粒细化技术提高成形加工性能，通过表面防护技术提高其耐蚀性，但均有其局限性。
薄带连铸是快速凝固技术的范畴，它简化了生产工序，缩短了生产周期，且薄带品质不亚于传统工艺。
快速凝固技术既是研究开发新材料的手段，也是新材料生产方法的基础，同时还是提高产品质量、降低生产成本的好途径。
它是一种能同时提高这些性能的有效手段，它不仅可使铸坯显微组织细化，获得比常规合金化方法更为有效的晶粒细化效果，而且可使合金元素在镁基体中的固溶度增大，获得具有高度均匀化学成分和组织结构的合金，抑制第二相的析出，获得非平衡组织，甚至可能获得非晶态组织。
因此该技术不仅可大幅度提高镁合金的强度与塑性，提高镁合金的耐蚀性。
利用薄带连铸技术的快速凝固特点，还可以生产出传统工艺难以轧制的材料和具有特殊性能的新材料。
薄带连铸技术因结晶器的不同而分为辊式、带式与辊带式等几种工艺。
目前，镁合金薄带的制备大多采用辊式工艺，相关制备技术、组织与性能的研究尚处于起步阶段，主要包括单辊式工艺和双辊式工艺。
1 对单辊薄带连铸的研究1．1 非晶态薄带的研究非晶态是固态物质原子的排列所具有的近程有序、长程无序的状态。
镁合金的微观组织与性能研究
镁合金的微观组织与性能研究镁合金是一种重要的轻质结构材料，具有优异的轻量化、高比强度和良好的机械性能等特点，被广泛应用于汽车、航空、航天等领域。
但受到其自身的缺陷限制，如低的耐腐蚀性、易燃性等，镁合金的应用仍面临一些挑战。
因此，研究镁合金的微观组织与性能，对于进一步推广其应用具有重要意义。
镁合金的微观组织镁合金的织构镁合金的织构对其力学性能具有重要影响。
研究表明，在拉伸过程中，镁合金的晶粒会发生变形和旋转，从而形成某种织构。
基于织构的种类和大小，可以将镁合金分为不同的等级。
目前，常见的镁合金织构主要有蜡板织构、镇静轧制织构、晶粒外倾织构等。
镁合金的晶粒大小晶粒的大小也是影响镁合金力学性能的重要因素。
通常情况下，晶粒越小，组织缺陷越少，材料的塑性、韧性和强度都会得到改善。
对于镁合金的制备工艺而言，影响晶粒大小的因素主要有铸造温度、速度、冷却率等。
此外，合金化元素的添加也可以改变晶粒的大小和分布。
镁合金的传统凝固组织镁合金的传统凝固组织主要包括铸态组织和热处理组织。
铸态组织通常指在常温下通过铸造等方式形成的组织，包括粗大的单相镁晶粒以及含有比较多的亚晶粒和间晶。
热处理组织通常指在高温下进行加热处理后形成的组织，如时效组织、淬火组织等。
镁合金的协同凝固组织近期的研究表明，通过采用协同凝固方法，可以制备出更为理想的镁合金微观组织。
协同凝固是一种将铸造技术与变形加工技术进行结合的新型材料制备方法。
在这种方法下，可以通过控制加工参数和公差尺寸等，来控制晶粒大小和织构等微观组织结构。
镁合金的力学性能镁合金由于其较为独特的化学和物理结构，具有一定特殊的力学性能。
镁合金的拉伸性能镁合金的拉伸性能通常以它的拉伸强度、屈服强度、断裂延伸率等指标来衡量。
研究表明，镁合金在加工过程中，晶粒细化和织构会显著提高其拉伸强度和屈服强度，其断裂延伸率也会得到明显提升。
镁合金的耐疲劳性能镁合金的耐疲劳性能也是比较重要的力学性能指标之一。
铸态AZ31镁合金板材等温轧制工艺及组织性能研究
铸态AZ31镁合金板材等温轧制工艺及组织性能研究王欣;杨闯;胡连喜【摘要】为研究铸态AZ31镁合金轧制工艺及轧制后组织性能,通过试验得到不同道次和变形量对铸态AZ31镁合金板材显微组织和力学性能的影响规律,并采用扫描电子显微镜研究了轧制后板材组织.结果表明,铸态AZ31镁合金板材经等温4道次、等变形量轧制后,板材厚度由20mm变化到4.8 mm,抗拉强度和屈服强度分别达到275 MPa和187 MPa,延伸率为32%,板材性能方向性小.研究表明,AZ31镁合金板材力学性能既受到平均晶粒尺寸影响,也受到晶粒取向制约.铸态AZ31镁合金板材采用等温4道次、等变形量轧制工艺,能够获得性能优异的轧制板材.【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2011(019)002【总页数】4页(P34-37)【关键词】AZ31镁合金;轧制;力学性能【作者】王欣;杨闯;胡连喜【作者单位】哈尔滨工业大学,材料科学与工程学院,哈尔滨150001;黑龙江工程学院,材料与化学工程系,哈尔滨150050;哈尔滨工业大学,材料科学与工程学院,哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TG335.5镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、抗震及减震能力强、电磁屏蔽效果优异以及易回收等一系列优点，在电子、电器、汽车、交通、航空、航天、医药材料等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景，被誉为21世纪最具发展前途的金属结构材料［1－2］.但镁合金的室温塑性低，且与其他广泛使用的材料相比，强度比较低，这与其室温滑移系少，塑性变形能力差有关.大量研究表明［3－8］，像热轧这种塑性变形方式可以有效细化晶粒，进而改变镁合金机械性能.为了提高镁合金的机械性能，优化轧制工艺参数是必不可少的，其中，非常重要的是轧制道次和变形量.Kim［9］等的研究表明，上下轧辊的速度比对提高镁合金板材的机械性能很有帮助.利用塑性变形方式提高镁合金机械性能主要是细化晶粒，而通过其他方法同样可以获得超细的镁合金晶粒以提高其力学性能，如粉末冶金［10］、快速凝固［11］以及侧向挤压［12］等方法，但对于大尺寸材料，这些方法稍显不足.本文实验研究了轧制条件下，不同轧制道次和变形量对铸态AZ31镁合金板材晶粒细化效果以及力学性能影响.本实验采用的铸态AZ31镁合金是从半连续铸锭切割下的坯料，坯料尺寸为20 mm(厚)× 140 mm(宽)×200 m(长).坯料的组织由粗大的铸造晶粒组成，平均晶粒尺寸约为350 μm.轧制试验在3150 kN压力机上进行.实验用铸态AZ31镁合金的化学成分见表1，其力学性能见表2.第1道次实验对20 mm厚铸态AZ31镁合金板材坯料进行轧制，轧制温度为400℃，轧制速度为5 m/min，分别对板材坯料进行变形程度为20%，30%，40%，50%的轧制，具体方案见表3.第2道次实验同样是400℃等温轧制，只是坯料选取第1道次轧下量为30%的14 mm厚板坯，轧制速度为5 m/min，分别进行变形程度为20%，30%，40%，50%的轧制，具体方案见表3.在上述实验研究基础上，本文制定了铸态AZ31镁合金板材坯料4道次轧制工艺.其中第1、2道次为400℃等温轧制，第3、4道次为300℃等温轧制，变形程度同为30%，具体方案见表4.对不同工艺等温轧制AZ31镁合金板材取金相试样，金相组织分析在奥林巴斯GX71金相显微镜上进行，晶粒尺寸计算由光学显微镜通过线性插值法测定.采用Instron5569拉伸试验机对轧制后AZ31镁合金板材的室温力学性能进行测试，拉伸试验的应变速率为1×10－3s－1，拉伸试样尺寸如图1所示.图2所示为第1道次、不同变形量轧制后金相组织照片.从图2可以看出，随着变形程度增大，细小晶粒越来越多，粗大晶粒越来越少，平均晶粒尺寸随着变形量的增加逐渐增大.但晶粒大小的不均匀普遍存在，基本上还是混晶组织.这是由于在等温轧制过程中发生了动态再结晶，基本上消除了原始铸态组织形态.产生动态再结晶的原因是由于镁的层错能较低，与面心立方结构的金属相比滑移系较少，且镁合金的晶界扩散速度较高.图3所示为第2道次不同变形程度400℃等温轧制后 AZ31镁合金的金相组织，变形量为20%，30%，40%，50%，原始坯料选取第1道次轧下量为30%的14 mm板坯，但由于40%和50%轧下量板材破裂严重，无法进行力学性能测试，故第2道次仅选择20%和30%轧制变形量的板材进行组织分析.由图3可以看出，随着轧制变形量的进一步加大，晶粒大小并没有太多变化，只是晶粒尺寸逐渐变得均匀，平均晶粒尺寸大约在20 μm.由于第2道次大变形量轧制情况下板材破裂严重，因此，接下来通过降低轧制温度，即300℃的等温轧制，坯料采用第2道次30%变形量的板材，厚度为9.8 mm，进行变形量为30%共2道次轧制，即第3和第4道次轧制，结果如图4所示。
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。
双辊铸轧AZ31B镁合金薄板的均匀化退火工艺
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ， Ａｎｓｈａｎ １１４０５１， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｆｏｒｍｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｔｗｉｎ ｒｏｌｌ ｃａｓｔｉｎｇ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｓｈｅｅｔｓ ＡＺ３１Ｂ， ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｉｎｇ
３ ｈ） 下对铸轧 ＡＺ３１Ｂ 镁合金薄板进行均匀化退火试验。结果表明， 均匀化退火后板材的铸轧态组织基本消除， 第
二相 Ｍｇ１７Ａｌ１２ 呈细小的颗粒状均匀分布在 α－Ｍｇ 基体中， 合金塑性得到明显改善。根据均匀化退火后板材的组织 与性能，确定了最佳的退火工艺为 ４００ ℃×２ ｈ。
关键词： 双辊铸轧； 镁合金； 均匀化退火； 组织性能
３００℃
３５０℃
２０ μｍ
２０ μｍ
２０ μｍ
２０ μｍ
２０ μｍ
２０ μｍ
２０ μｍ
２０ μｍ
１ｈ
２ｈ
图 ２ ＡＺ３１Ｂ 均匀化退火后的显微组织 Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ＡＺ３１Ｂ ａｌｌｏｙ ａｆｔｅｒ ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｉｎｇ
２０ μｍ ３ｈ
６
《热加工工艺》２００７ 年第 ３６ 卷第 ８ 期
４００℃
材料热处理 （４） Ｍａｔｅｒｉａｌ ＆ Ｈｅａｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
上的第二相数量减少， 但仍以分布在晶界为主。在 ３５０ ℃时呈现出与 ３００ ℃相同的规律， 保温 ３ ｈ 时 第二相主要集中在晶界上， 也有少量分布在晶内。 经 ４００ ℃×１ ｈ 退火后， 枝晶偏析已明显消除； 保温 ２ｈ 后枝晶偏析已完全消除， 第二相均匀弥散在晶 内； ３ ｈ 后晶粒变得粗大。
双辊铸轧宽幅镁合金板工业进展和技术难点
·行业展望·双辊铸轧宽幅镁合金板工业进展和技术难点李大鹏①１ 李美霞１ 冯京跃１ 李冬松１ 肖润涛１ 林卫民２（１：北京中冶设备研究设计总院有限公司 北京１０００２９；２：友利（常州）新材料有限公司 浙江常州２１３０３１）摘 要 综述了国内外宽幅镁合金板材双辊铸轧的工业化进展，介绍了国内在建的首条宽幅镁合金卷板双辊铸轧生产线的相关情况，阐述了在铸轧过程中影响镁合金凝固行为的因素，指出了宽幅镁合金双辊铸轧的技术难点。
关键词 镁合金 双辊铸轧 宽幅板材Ｄｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２２ Ｚ１ ０００ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＰｒｏｇｒｅｓｓａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＤｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｏｆＷｉｄｅＭａｇｎｅｓｉｕｍＡｌｌｏｙＳｈｅｅｔｓＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂｙＴｗｉｎＲｏｌｌＣａｓｔｉｎｇＬｉＤａｐｅｎｇ１ ＬｉＭｅｉｘｉａ１ ＦｅｎｇＪｉｎｇｙｕｅ１ ＬｉＤｏｎｇｓｏｎｇ１ ＸｉａｏＲｕｎｔａｏ１ ＬｉｎＷｅｉｍｉｎ２（１：ＢｅｉｊｉｎｇＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９；２：ＹｏｕＬｉ（Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ）ＮｅｗＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ２１３０３１）ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｔｗｉｎｒｏｌｌｃａｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅｗｉｄｅｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｐｌａｔｅａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．ＴｈｅｆｉｒｓｔｔｗｉｎｒｏｌｌｃａｓｔｉｎｇｌｉｎｅｏｆｗｉｄｅｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｃｏｉｌｕｎｄｅｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｉｎｔｈｅｔｗｉｎｒｏｌｌｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｏｆｔｗｉｎｒｏｌｌｃａｓｔｉｎｇｏｆｗｉｄｅｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｐｌａｔｅａｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ Ｔｗｉｎｒｏｌｌｃａｓｔｉｎｇ Ｗｉｄｅｓｈｅｅｔｓ１ 前言镁合金是目前商业化应用的最轻的结构合金，有很好的比强度和硬度，同时具有良好的铸造性能、加工性能、深冲性能、屈服性能并且可回收再利用，在航空航天、军工、轨道交通、汽车、３Ｃ等轻量化要求高的领域有广阔的应用前景。
双辊薄带振动铸轧工艺控制及铸带性能研究
博士学位论文DOCTORAL DISSERTATION论文题目双辊薄带振动铸轧工艺控制及铸带性能研究作者姓名王海军学科专业机械设计及理论指导教师许志强教授2019年5月中图分类号：TG335.13学校代码：10216 UDC：621.7密级：公开工学博士学位论文双辊薄带振动铸轧工艺控制及铸带性能研究博士研究生：王海军导师：许志强教授申请学位：工学博士学科专业：机械设计及理论所在单位：机械工程学院答辩日期：2019年5月授予学位单位：燕山大学A Dissertation in Mechanical Design and TheorySTUDY ON THE PROCESS CONTROL AND STRIP PERFORMANCE OF VIBRATORY TWIN-ROLLTHIN STRIP CASTINGby：Wang HaijunSupervisor:Professor Xu ZhiqiangYanshan UniversityMay,2019燕山大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的博士学位论文《双辊薄带振动铸轧工艺控制及铸带性能研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读博士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。
论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。
本声明的法律结果将完全由本人承担。
作者签字：日期：年月日燕山大学博士学位论文使用授权书《双辊薄带振动铸轧工艺控制及铸带性能研究》系本人在燕山大学攻读博士学位期间在导师指导下完成的博士学位论文。
本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。
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关于AM50镁合金组织和合金相的研究
合金和化合物杂志关于AM50镁合金组织和合金相的研究摘要不同状态的AM50镁合金（从铸造到固溶体和时效处理）的微观结构及合金阶段的综合研究，已经出现在了现有的论文中。
Al–Mn 相和它们对合金的电化学性能的影响受到了特别的关注。
结果显示Al–Mn合金相是铸态、固溶处理和时效处理后AM50镁合金中的主要合金相。
它们非常耐高温，几乎保持不变的形态、分布及数量。
当固溶处理温度达到410◦C，大多数Mg17Al12相在铸态合金中可能会减少，而且它在时效处理时沉淀为增强相。
根据的微观结构和相应的显微硬度分析，人们认为AM50 的强化机制可能不限于沉淀增强；例如底部构造和重新分布的合金元素的一些其他因素也可能会发挥关键作用。
电化学实验进一步表明Al–Mn相不利于抵抗正在考虑中的合金的腐蚀，尤其是当富铝α-Mg和Mg17Al12相的消除。
1．简介镁及镁合金的极具吸引力的力学性能提高了许多技术的应用，特别是在汽车工业中的使用。
在各种商业镁合金中，由于AM系列镁合金足够的强度、良好的铸造性能和耐腐蚀性能，因此它们是最广泛使用的。
然而，AM 系列合金的全球研究主要重点在于铸造技术、成形性和其在该行业中的应用。
基本的工作，例如微观结构、合金相，以及对它们的热处理影响极为少见。
与此同时，AM 系列合金属于Mg–Al 系，通常会添加锰来减少对铁的耐腐蚀的有害影响。
锰的少量加入会通过Al–(Fe,Mn) 粒子的形成减少熔炼体中铁的浓度，其中一些沉淀在坩埚底部，其它的在凝固过程中嵌入铸件。
据报道，这种粒子的大小通常范围从0.1 到30μm，他们的形态似乎形成十字架、针、花和短角块状结构；这些粒子的可能的合金相是Al6Mn，Al4Mn，Al8Mn5和铁浓度很少或没有铁浓度的AlMn。
最近的研究显示Al–Mn 的不同相有不同的输出电流密度，因此对Mg–Al 系列合金的腐蚀性有不同的效果。
富铝粒子像Al6Mn和Al4Mn显示较低输出电流密度，而那些像Al8Mn5和AlMn含锰浓度高显示出了相当高的输出电流密度。
双辊薄带振动铸轧机理及其仿真实验
双辊薄带振动铸轧机理及其仿真实验杜凤山;孙明翰;黄士广;魏洁平;黄华贵;许志强【摘要】A set of?160 mm×150 mm vibration casting machines were designed and manufac-tured in order to carry out the research on the product quality of twin roll strip casting processes.The effects of vibrations on the crystal nucleation and cast microstructure were studied.The distributions and growth rules of the cast microstructures in the solidification zones under the conditions of vibra-tion and non-vibration were compared and analyzed.It is pointed out that improving the vibration fre-quencies may effectively promote the grain refinement.At the same time,according to the require-ments of industrial experiments,a three-dimensional flow field-temperature field coupling finite ele-ment simulation model of molten pools was established by using CFD software.The results show that increasing the vibration frequencies and amplitudes may enhance the"mixing"effects of the cast roll-ing molten pools,which may promote the grain refinements and restrain the segregations.It is found that the solidification point positions(i.e.Kiss point height)are not distributed along the width direc-tion of the plates in the castrolling processes.As a result,the longitudinal inhomogeneous extensions are the direct factors to induce the cast rolling oblique cracks.And the Kiss point position will be moved up with the increase of the amplitudes and the frequencies.%针对双辊薄带铸轧过程存在的产品质量问题进行研究,设计制造了一套?160 mm×150 mm振动式铸轧机.研究了振动对结晶形核及其铸态组织的影响,对比分析了振动与非振动条件下凝固区铸态组织分布及其生长规律.指出提高振动频率能够有效促进晶粒细化.同时,按工业化实验要求,利用CFD软件建立了熔池的三维流场温度场耦合有限元仿真模型,仿真结果表明,增大振频和振幅均能强化铸轧熔池场的"搅拌"效果,进而促进晶粒细化、抑制偏析.通过仿真还发现,铸轧过程中,凝固点位置(即Kiss点高度)沿板宽方向分布不均所导致的纵向不均匀延伸,是诱发铸轧斜向裂纹的直接因素,并且Kiss点位置会随振频和振幅的增大而上移.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2018(029)004【总页数】8页(P477-484)【关键词】振动;双辊铸轧;铸态组织;晶粒细化;Kiss点【作者】杜凤山;孙明翰;黄士广;魏洁平;黄华贵;许志强【作者单位】燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,秦皇岛,066004;燕山大学机械工程学院,秦皇岛,066004;燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,秦皇岛,066004;燕山大学机械工程学院,秦皇岛,066004;燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,秦皇岛,066004;燕山大学机械工程学院,秦皇岛,066004;燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,秦皇岛,066004;燕山大学机械工程学院,秦皇岛,066004;燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,秦皇岛,066004;燕山大学机械工程学院,秦皇岛,066004;燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,秦皇岛,066004;燕山大学机械工程学院,秦皇岛,066004【正文语种】中文【中图分类】TG30 引言双辊薄带铸轧技术被认为是21世纪冶金工业最具发展潜力的高新技术，具有短流程、低能耗、投资少等特点，其工业化应用研究一直受到国内外科技界的高度关注，一旦形成稳定生产能力，必将对全球的冶金行业产生重要影响。
镁合金的合金化及组织性能研究
独创性说明
作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究ｉ 作及取得研究成果。尽我所知，除了丈中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料．与我一同工作的同志
ｐｈａｓｅ，ｏｎ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｈａｎｄ，ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｉｍａｒｙ ＡＩｅＣａ ｐｈａｓｅ，ｗｈｉｃｈ ａｃｔｓ ａｓ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｏｕｓ
ｎｕｃｌｅｕｓ．
ｎｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｔｅｓｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｒａｎｇｅ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｌｉｔｔｌｅ Ｃａ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ
ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ａｓ－ｃａｓｔ Ｍｇ－６ＡＩ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｍｒｅ ａｎｄ ａｌｓｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｔｓ
ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｗｉｔｈ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ １％Ｃａ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ａｓ－ｃａｓｔ Ｍｇ一６ＡＩ ａｌｌｏｙ，ｉｔｓ
汽车行业对镁及其合金用量的提高是最大的拉动者，成为镁巨大应用的潜力市场。 汽车的轻量化不论是节省能源，还是控制、减缓地球温室效应都是最有效和最直接的方 法之一。目前汽车上使用的镁合会主要用在制造壳体和框架上，基本上没有将它作为制 造重要部件的结构材料来使用，主要原因是镁合金在室温下缺乏延展性。因此，目前的 镁合金产品基本上使用金属型压铸或注塑成型方法制造。然而，镁合金铸件的力学性能 不够理想，产品形状尺寸存在一定的局限性且容易产生组织缺陷，导致镁合余的使用性 能和应用范围受到很大限制。与铸态材料相比，变形镁合金材料更具发展前途和潜力。 通过变形可以生产尺寸多样的产品，并且通过材料的组织的控制和热处理工艺的应用， 获得比铸造镁合金更高的强度，更好的延展性。更多样化的力学性能，从而满足更多结 构件的需要。这样不仅可以应用到汽车中的受力部件，对于进一步扩大镁合金的用途和 用量也是非常重要的。目前，变形镁合会的研究已成为世界镁工业发展中的主要方向， 并已经取得了很多重要的成果，为镁合会的应用奠定了技术基础。
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关 键 词 ：双 辊铸 轧 ； 合 金 ；组 织 ； 理 镁 机 中 图分 类 号 ： Ｇ ４ ． Ｔ １６２ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１７ ６ ３—４ ０ （０ １ Ｏ —０３ ｏ ８７ ２ １ ） １ ０ ５一 ４
Ｍ ｉ ｒ ｓ ｒ ｔ ｅ ａ ｏｒ ｉ ｅ ｈａ ｓ ｆ ｃ ｏ ｔ ｕｃ ｕｒ ｎｄ ｆ ｍ ｎｇ ｍ ｃ ｎｉ ｍ ｏ ｔ ｎ ｏ ｌ ｃ ｓ ａ ｎｅ ｉ ｌｏ ｗｉ ｒ ｌ ａ ｔ ｍ ｇ ｓｕｍ ａ ｌ ｙ
Ｖｏ ． ５ Ｎ ． １２ ｏ １
Ｆｅ ２ １ ｂ． ０１
双 辊 铸 轧 镁 合 金 的 组 织 及 其 形 成 机 理 研 究
陈 俊 ，陈洪美 于化顺 ， 一 ， ，闵光辉 ，金云学
（． １ 江苏省特种设备安全监督检 验研 究院 扬州分 院 ， 江苏 扬州 ２ ５０ ） ２ ０ ３
Ｃ ｅ ｕ ，Ｃ ｅ ｎ ｍｅ ｈ ｎＪ ｎ ｈ ｎ Ｈｏ ｇ ｉ ，Ｙ ａ ｈ ｎ ，Ｍｉ ａ ｇ ｕ ，Ｊｎ Ｙｕ ｘ ｅ ｕ Ｈｕ ｓ ｕ ｎ Ｇｕ ｎ ｈ ｉ ｉ ｎ ｕ
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第２ 第 ｌ ５卷 期
２ １ 年 ２科 学 版 ）
Ｊｕｎｌ ｆ ｉ ｇｕＵ ｉｅｓｙｏ ｃ ｎ ｅａｄＴ ｃ ｎｌ ｙ Ｎ ｔｒｌ ｃｅｃ ｄｔ ｎ ｏｒａ ｏ Ｊ ｎｓ ｎｖｒｔ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏ （ ａ ａ ＳｉｎｅＥ ｉｏ ） ａ ｉ Ｓ ｅ ｇ ｕ ｉ
特点进行 了综合分析 ， 讨论 了铸轧过程 中各种组织 的形成及 其演变过程． 用结晶热力学 的方 法对铸 轧条带 中各种组织 的 应
形成及其演变 与铸Ｓ Ｌ艺参 数的关系进行 了分析 ， ＬＥ 对双辊铸轧条 带 中各 种组 织的形 成机理 给 出了合理 的解 释． 究表 明 ， 研 双辊铸轧 Ａ ４ 镁合金 的显微组 织 由树枝晶组成 ， 带沿厚度方 向的组织有所不 同 ， Ｚ１ 条 靠近表 面部 位能看到 明显 的激冷 区， 从 表 面到心部显微组织 由激 冷区转变为树枝晶． 铸轧 条带 中低熔点共 晶相和金属 间化合物分布在枝 晶间 ， 尺寸细小 ．
（． ２ 江苏 科 技 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ， 苏 镇 江 ２ ２ ０ ） 江 １０ ３
（． ３ 山东大学 材料科学与工程学 院 ，山东 济南 ２ ０６ ） ５ ０ １ 摘 要 ： 双辊铸 轧法制备 ｒ Ｍｇ ４ ５ １ ． Ｚ （ 用 一 ． Ａ —１０ ｎ 简称 Ａ ４ ） Ｚ １ 镁合金条带 ， 对双辊铸轧过程熔池 以及 薄带凝 固变形过程 的
Ａｂｔａ ｔ Ｍｇ ４ ５ １１０ ｎ（ ｅｉｎｔｄａ Ｚ １ ｌ ｙｓ ｐｉ ｐｏｕ ｅ ｙｔｉ ｒｌ ｅｓ （ Ｒ ｓｒｃ ： 一 ． Ａ — ． Ｚ ｄ ｓ ａ ｓＡ ４ ）ａｌ ｔ ｒｄ ｃｄｂ ｎ ｏ ａｔ Ｔ Ｃ）ｔ ｈ ｏｏｙ ｇ ｅ ｏ ｒ ｓ ｉ ｗ ｌ ｅ ｎｌ ． ｃ ｇ
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