電磁鑄造條件對(duì)AZ31鎂合金組織與力學(xué)性能的影響.pdf

1、AZ31是最常用的變形鎂合金之一，廣泛應(yīng)用于板材軋制和型材擠壓。由于該合金是不可熱處理強(qiáng)化合金，因此，通過(guò)鑄造和變形工藝優(yōu)化來(lái)進(jìn)一步提高其力學(xué)性能是可行的途徑。
　　 本文通過(guò)在AZ31鎂合金的半連續(xù)鑄造過(guò)程中施加低頻電磁場(chǎng)，并通過(guò)結(jié)晶器中連續(xù)潤(rùn)滑系統(tǒng)與電磁系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了電磁連續(xù)油滑鑄造試驗(yàn)，并研究了不同的電磁場(chǎng)頻率、電流強(qiáng)度和鑄造速度對(duì)AZ31鎂合金組織和力學(xué)性能的影響，確定了油滑電磁鑄造條件下的

2、最佳工藝條件。在本實(shí)驗(yàn)條件下，V=200mm/min,I=120A時(shí)，當(dāng)電磁場(chǎng)頻率從15Hz增加到30Hz時(shí)，AZ31(Φ100mm)合金的晶粒細(xì)化程度提高，抗拉強(qiáng)度明顯提高，屈服強(qiáng)度和延伸率稍有提高，但不明顯；在V=143mm/min,f=10Hz條件下，電磁場(chǎng)強(qiáng)度太低或太高，對(duì)AZ31(Φ165)錠坯組織的細(xì)化效果都不理想，當(dāng)電流強(qiáng)度I=60A時(shí)，可以獲得較好的組織細(xì)化效果，并可獲得較高的硬度：在f=30Hz,I=120A條件下比較

3、V=200mm/min和V=230mm/min時(shí)AZ31(Φ100mm)錠坯的組織和性能，結(jié)果表明，速度提高后，不利于晶粒細(xì)化，力學(xué)性能也有所下降。
　　 本實(shí)驗(yàn)研究了加入細(xì)化劑Al-5Ti-1B及阻燃元素Ca、Be對(duì)AZ31鎂合金組織和力學(xué)性能的影響。研究表明，加入1％的細(xì)化劑Al-5Ti-1B后組織有所細(xì)化，平均硬度和屈服強(qiáng)度有所提高，而抗拉強(qiáng)度和延伸率則變化不大；加入元素2％Ca后，組織細(xì)化，宏觀硬度和屈服強(qiáng)度顯著提高，而

4、延伸率大大下降；加入元素0.0075Be％后，對(duì)AZ31鎂合金組織和性能有負(fù)面的影響，使合金的組織變得粗大，塑性有所下降。
　　 通過(guò)熱壓縮試驗(yàn)，研究油滑鑄造AZ31鎂合金錠坯在應(yīng)變速率為0.001～0.1s-1，變形溫度為200℃～350℃的條件下的熱變形行為，并得到真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線，分析了流動(dòng)應(yīng)力和變形后的微觀組織。從流變應(yīng)力曲線和金相圖可以得出結(jié)論，合金在該實(shí)驗(yàn)條件下發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。應(yīng)力-應(yīng)變曲線出現(xiàn)峰值，之后隨應(yīng)變?cè)?/p>

5、加流變應(yīng)力下降至一個(gè)穩(wěn)定值，該穩(wěn)定值隨溫度上升和應(yīng)變速率的降低而降低。通過(guò)應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析了變形參數(shù)對(duì)流變應(yīng)力的影響，并計(jì)算得出不同磁場(chǎng)條件下AZ31鎂合金的變形激活能。通過(guò)熱壓縮試驗(yàn)，為合理制定AZ31鎂合金變形工藝參數(shù)提供指導(dǎo)，以及為進(jìn)一步系統(tǒng)研究該合金提供基本數(shù)據(jù)。
　　 本實(shí)驗(yàn)對(duì)不同鑄造條件下的AZ31鎂合金進(jìn)行擠壓變形，對(duì)變形前后的AZ31鎂合金拉伸斷口的形貌進(jìn)行了比較分析，并考察了鑄造條件對(duì)后續(xù)擠壓棒材組織和性能的