鎂合金薄板在線加熱軋制工藝與組織性能研究.pdf

1、鎂合金作為21世紀(jì)最具發(fā)展前景的“綠色工程材料”，在軌道交通、航空航天、國防軍工、3C等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。與鑄造鎂合金相比，鎂合金板材的實(shí)際工業(yè)應(yīng)用較少，雖然國內(nèi)外擠壓鎂板的生產(chǎn)工藝已相對成熟且成本不高，但由于受擠壓生產(chǎn)設(shè)備等限制，擠壓鎂板寬度小于600mm且厚度大于2mm，限制了其應(yīng)用。軋制鎂板突破了板材寬度和厚度的限制，但是傳統(tǒng)軋制鎂板生產(chǎn)過程中，軋制溫度必須控制在573K以上，且需要多道次小壓下量和中間重復(fù)多次退火工藝，導(dǎo)致

2、軋制鎂薄板成本非常高，嚴(yán)重影響鎂板的工業(yè)應(yīng)用和推廣。
　　本文采用在線加熱四輥可逆實(shí)驗(yàn)軋機(jī)對4mm厚的鎂合金板材進(jìn)行在線連續(xù)軋制。通過金相顯微鏡（OM）、電子背散射衍射技術(shù)（EBSD）、掃描電鏡（SEM）、X射線衍射技術(shù)（XRD）等分析與表征手段，系統(tǒng)研究了在線加熱工藝條件下恒溫、變溫、低溫小壓下量和不同軋制道次下制備的AZ31B鎂合金薄板的顯微組織、宏觀織構(gòu)、力學(xué)性能和成形性能之間的內(nèi)在聯(lián)系，并與傳統(tǒng)軋制工藝實(shí)驗(yàn)相對比，探索一種

3、新型鎂合金板材的制備技術(shù)。通過室溫拉伸試驗(yàn)和埃里克森杯突試驗(yàn)（Erichsen test）測試鎂合金薄板的力學(xué)性能和塑性變形性能，得到以下主要結(jié)果。
　?、僭诰€加熱恒溫軋制條件下制備出的鎂板，具有較好的綜合力學(xué)性能，在443K恒溫軋制時(shí)鎂合金板材的屈服強(qiáng)度為280－320MPa，屈強(qiáng)比為0.77－0.84，斷裂延伸率為10.7%－15.4%。當(dāng)軋制溫度上升至563K以上時(shí)，鎂軋板無肉眼可觀察到的邊裂產(chǎn)生，板形質(zhì)量非常好，其屈服強(qiáng)度

4、為220－240MPa，抗拉強(qiáng)度為330－350 MPa，斷裂延伸率為16－20%。
　?、谘芯堪l(fā)現(xiàn)在線加熱連續(xù)軋制工藝能有效的誘導(dǎo)動態(tài)再結(jié)晶在較低溫度下發(fā)生，且連續(xù)多道次的在線加熱工藝能加速動態(tài)再結(jié)晶過程，并細(xì)化AZ31B鎂板的顯微組織，改善板材的綜合力學(xué)性能及各向異性問題。
　?、墼诰€加熱連續(xù)軋制工藝條件下終軋溫度對板材的力學(xué)性能的影響較大，在變溫軋制制度中，升溫軋板的性能與恒溫軋制中623K軋板值相似；降溫軋板性能與恒

5、溫軋制中的503K軋板值近似。
　?、茉诰€加熱連續(xù)軋制工藝條件下，低溫小道次壓下量制備的鎂板各向異性較大。353K低溫軋制鎂板晶粒內(nèi)部含有大量的{101?1}/56o壓縮孿晶，對于443K低溫軋制，出現(xiàn)大量細(xì)密的{101?2}/86o拉伸孿晶。
　　⑤經(jīng)在線恒溫（533K）、大道次壓下量（25－30%）連續(xù)軋制后，所有道次軋后鎂板的晶粒尺寸分布均滿足標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)正態(tài)分布。軋制狀態(tài)下，第三道次獲得了最優(yōu)的力學(xué)性能，沿軋制方向的屈服