通过室温多方向造,对AZ91合金进行微观结构改进和机械性能增强
Mehmet Şahbaz1, Sinan Nalkıran2
1Department of Mechanical Engineering, Karamanoglu Mehmetbey University, 70100, Karaman, Turkey. mehmetsahbaz@kmu.edu.tr.
Scientific reports
|March 1, 2026
概括
室温多向造 (MDF) 显著改进了AZ91合金的微观结构. 这种严重的塑性变形 (SPD) 工艺增强了机械性能,增加了硬度和压力强度,用于先进的应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 合金AZ91对于轻量化应用至关重要.
- 提高其机械性能对于更广泛的工业用途至关重要.
- 严重的塑性变形 (SPD) 技术为微观结构的改进提供了潜力.
研究的目的:
- 为了研究AZ91合金在室温多方向造 (MDF) 下的微结构演变.
- 评估MDF对AZ91合金机械性能的影响.
- 评估室温MDF作为高性能合金的加工途径的可行性.
主要方法:
- 使用光学显微镜 (OM),扫描电子显微镜 (SEM) 与能量分散光谱 (EDS) 和X射线衍射 (XRD) 的微结构特征.
- 机械性能评估,包括维克尔硬度和压力强度测试.
- 应用多向造 (MDF) 九次通过 (三次循环) 在每次通过8%的变形.
主要成果:
- MDF有效提炼的晶石尺寸从59.4nm (化) 到34.8nm.
- 观察到的显著改善:维克尔硬度增加了22.48%,压力强度增加了47.87%.
- 均的元素分布和二次阶段沉物 (Al,Si,Mn) 被EDS证实.
结论:
- 室温MDF是AZ91合金的一种高效的SPD方法.
- 该过程导致了显著的谷物精炼和增强的机械强度,与霍尔-佩奇关系一致.
- 该技术为生产用于航空航天,汽车和国防领域的高性能AZ91合金提供了成本效益的途径.


