鎂鋁鋅系合金加工新工藝對組織與力學性能影響的研究.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化，其中在723 K下退火2.5 min后的細化效果最明顯，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，力學性能最優(yōu)，延性為18.2％，強度為314.2 MPa。
　　針對熱軋態(tài)鎂合金具有強基面織構(gòu)、難以進行后續(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)的強度得到明顯的弱化，織構(gòu)分布也變得極為隨機化。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)分布隨機化后，延性和杯突值均得到顯著的提高，并且