鎂鋁鋅系合金加工新工藝對組織與力學(xué)性能影響的研究.pdf

1、鎂合金因具有密排六方的晶體結(jié)構(gòu)，在室溫下可開動的滑移系少，故室溫塑性較差。為提升鎂合金的室溫力學(xué)性能，本課題提出鎂合金平模壓縮-軋制-退火和波浪模壓縮兩種新變形方法。本課題利用光學(xué)顯微鏡觀察變形及退火過程中鎂合金的顯微組織演化過程，利用電子背散射衍射技術(shù)研究變形過程中鎂合金的內(nèi)部微觀織構(gòu)演化，利用力學(xué)性能測試如顯微硬度、室溫拉伸和脹形性能等檢測新變形方法對鎂合金顯微組織、微觀織構(gòu)和力學(xué)性能的影響。
　　針對AZ91等難變形鎂合金，

2、提出平模壓縮-軋制-退火的新變形方法。通過在723 K的高溫下，對AZ91鎂合金利用上下模均平整的模具進(jìn)行單向高速壓縮，實現(xiàn)對難變形鎂合金的大壓下量開坯，并不致斷裂。在623 K下對AZ91鎂合金在普通冷輥下軋制，成功引入大量孿晶，為后續(xù)的再結(jié)晶退火提供驅(qū)動能或形核點。平模壓縮-軋制變形后的AZ91鎂合金在不同溫度下退火再結(jié)晶后，得到不同程度的晶粒細(xì)化，其中在723 K下退火2.5 min后的細(xì)化效果最明顯，平均晶粒尺寸約為8.7μm。

3、在不同溫度下退火后，AZ91鎂合金的延性和抗拉強(qiáng)度均得到了不同程度的提升。其中，在673 K下退火5 min后，力學(xué)性能最優(yōu)，延性為18.2％，強(qiáng)度為314.2 MPa。
　　針對熱軋態(tài)鎂合金具有強(qiáng)基面織構(gòu)、難以進(jìn)行后續(xù)加工的問題，提出波浪模壓縮的新變形方法。通過在673 K下利用上下模均為波浪狀的模具對AZ31鎂合金板材進(jìn)行4道次的反復(fù)壓縮變形，得以同步提升AZ31鎂合金板材的室溫拉伸延性和脹形性能。在壓縮4道次后，AZ31鎂合

4、金的平均晶粒尺寸被顯著細(xì)化至約8μm。在波浪模壓縮變形的前3道次中，動態(tài)回復(fù)為動態(tài)軟化中的主要機(jī)制;在第4道次中，動態(tài)再結(jié)晶則成為主要的軟化控制機(jī)制。通過該變形方法對AZ31鎂合金板材中引入的不同方向不同大小的剪切應(yīng)變和動態(tài)軟化尤其動態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生，鎂合金板材內(nèi)部基面織構(gòu)的強(qiáng)度得到明顯的弱化，織構(gòu)分布也變得極為隨機(jī)化。其中，前3道次中織構(gòu)弱化為主要結(jié)果，延性和杯突值提升有限;第4道次中織構(gòu)分布隨機(jī)化后，延性和杯突值均得到顯著的提高，并且