強靜磁場作用下Mg-Al合金固態(tài)相變研究及AZ31鎂合金擠壓工藝開發(fā).pdf

1、現(xiàn)有鑄造鎂合金強度不超過300MPa，變形鎂合金強度不超過400MPa，制約著其更大規(guī)模的應(yīng)用。本文研究強靜磁場作用下Mg-Al系合金擴散、固溶、時效和退火等固態(tài)相變規(guī)律。為探索提高M(jìn)g-Al系合金析出強化效果的有效途徑奠定基礎(chǔ)。同時針對鎂合金變形困難、形變產(chǎn)品少的現(xiàn)狀，以管材為例，在800擠壓機上開發(fā)AZ31鎂合金擠壓工藝。研究了強靜磁場作用下Mg-Al擴散偶中間相層成長規(guī)律，結(jié)果表明，隨著退火溫度的升高或者時間的延長，有、無強靜磁場

2、的作用下Mg-Al擴散區(qū)內(nèi)的兩個中間相層β和γ的厚度均增加，而且成長過程符合拋物線長大規(guī)律，但是強靜磁場作用下β相層與γ相層厚度均比常規(guī)退火處理相層的厚度要小，并且隨著磁場強度的增加而減小，說明強靜磁場對擴散有一定的抑制作用。磁場方向?qū)缑嬷虚g相層的成長沒有明顯影響。與常規(guī)退火處理相比，強靜磁場Mg-Al擴散區(qū)γ和β相層的成長激活能變化不明顯，但是成長常數(shù)明顯減小，并且隨磁場強度的增加，成長常數(shù)減小的趨勢越明顯。 研究了強靜磁場

3、作用下Mg-9Al-1Zn合金固溶和時效處理的組織性能演變規(guī)律，結(jié)果表明在固溶處理的前期，強靜磁場處理試樣比常規(guī)處理殘留更多的離異共晶第二相，而且離異共晶相的量隨著磁場強度增加而增多。強靜磁場固溶處理后的晶粒尺寸比常規(guī)處理的要小，而且隨著磁場強度的增加晶粒尺寸減小。與常規(guī)時效處理相比，強靜磁場時效處理加速了非連續(xù)析出相的析出，增加了連續(xù)析出相的形核率，連續(xù)析出相更加細(xì)小化和均勻化，得到更高的時效硬化曲線峰值。 研究了強靜磁場作用下Mg-

4、3Al-1Zn合金擠壓、熱軋、冷軋和等通道剪切等方式變形后退火處理的晶粒長大規(guī)律，結(jié)果表明與常規(guī)退火處理相比，強磁場退火處理可以延緩晶粒的長大。 利用Gleeble熱壓縮實驗?zāi)MMg-3Al-1Zn合金擠壓過程，根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變曲線，建立變形本構(gòu)方程，計算獲得了變形激活能，并構(gòu)建了管材的擠壓極限圖。在擠 壓極限圖容許的工藝范圍內(nèi)，在800T擠壓上開發(fā)了外徑為40mm的無縫管的擠壓工藝。研究了擠壓溫度，變形速率和擠壓比等工藝參數(shù)對微