AZ31鎂合金大壓下軋制工藝研究.pdf

1、鎂合金具有比強度比剛度高，阻尼減振與電磁屏蔽性好等優(yōu)點，已被廣泛應用于航空航天、電子通信和汽車等諸多領域。但由于鎂合金自身特點，傳統(tǒng)鑄造方式得到的鎂合金鑄錠成分偏析嚴重、組織粗大、表面質(zhì)量差。而在AZ31鎂合金的軋制過程中，由于鎂合金塑性低，使得軋制困難，軋后的板材裂紋多，組織不均勻。
　　東北大學開發(fā)的低頻電磁半連續(xù)鑄造(LFEC)技術可顯著細化錠坯組織，抑制成分偏析，減小表面裂紋，改善表面質(zhì)量。本文采用自行設計的200×60m

2、m方形不銹鋼結晶器，通過改變鑄造速度、電磁場條件和添加稀土元素，來研究不同的制備工藝和合金成分對鎂合金小扁坯的鑄態(tài)組織、成分均勻性、力學性能、表面質(zhì)量等方面的影響。為探究大壓下軋制對AZ31鎂合金板材的微觀組織與表面質(zhì)量的影響，在250℃～450℃溫度下進行單道次或兩道次的大壓下軋制實驗。以期分別獲得最佳的鎂合金扁坯制備工藝和AZ31鎂合金的軋制工藝。通過實驗和研究，取得了如下主要結論和成果:
　　(1)施加電磁場可細化AZ31鎂

3、合金小扁坯的凝固組織并減小組織差別。提高鑄造速度可顯著細化扁坯中心部位的晶粒尺寸，同時減小中心與邊部的組織差別，還能提高扁坯表面光潔度，改善表面質(zhì)量。但鑄造速度過高(180mm/min)將有相反的效果。在施加電磁場時(I=30A，f=30Hz)，最佳鑄造速度為150mm/min。鑄造速度對宏觀偏析的影響與電磁作用效果有關，施加電磁場時，扁坯寬向上合金元素宏觀偏析有加重趨勢;
　　(2) AZ31合金軋制時，在預變形10％，第二道次

4、壓下率小于30％時，基本無邊部裂紋，再增加壓下量，則沿板面方向的裂紋深度和寬度均隨軋制總壓下率增加而呈線性增加。降低軋制溫度，裂紋深度有所減小，但影響較小，而裂紋寬度則增加顯著，在預變形10％，第二道次壓下率為50％左右時，軋制溫度影響最大;
　　(3)提高道次壓下率和降低軋制溫度均可提高對AZ31合金軋制變形的均勻程度，并促進動態(tài)再結晶行為，顯著細化板材組織，即低溫大壓下軋制工藝是實現(xiàn)AZ31板材熱軋開坯均勻變形與組織細化的優(yōu)良