發(fā)布時(shí)間：2017-08-17 12:08

  本文關(guān)鍵詞：AZ91鎂合金均勻化處理及板材低溫?cái)D壓研究

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【摘要】：鎂合金板材由于具有密度低、強(qiáng)度高、韌性好等優(yōu)良的機(jī)械性能,在航空航天領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)件中展現(xiàn)出極大的優(yōu)越性。本文研究了鑄態(tài)鎂合金的均勻化處理及熱穩(wěn)定性,并通過低溫?cái)D壓制備了AZ91鎂合金板材,揭示了擠壓塑性變形對(duì)鎂合金組織演變和力學(xué)性能的影響規(guī)律,分析了析出相與強(qiáng)化機(jī)制之間的關(guān)系,為下一步板材軋制的二次塑性變形提供一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。本文以AZ91鎂合金鑄態(tài)棒坯為原材料,制定出如下的工藝流程:均勻化處理鑄態(tài)棒坯、熱穩(wěn)定性研究、板材擠壓實(shí)驗(yàn),主要對(duì)材料進(jìn)行顯微組織、力學(xué)性能及物相的分析。首先通過均勻化處理消除枝晶偏析和粗大的第二相,然后通過熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)獲取棒坯的合理的塑性加工溫度范圍,最后通過擠壓工藝制備AZ91鎂合金板材,獲得典型的鎂合金板材擠壓工藝路線。結(jié)果表明:原始鑄態(tài)AZ91鎂合金棒坯經(jīng)410℃×12h的均勻化處理后,晶界處的第二相枝晶偏析基本消除,以均勻的層片狀存在于基體中,力學(xué)性能得到改善,抗拉強(qiáng)度由120.33MPa增加到188.59MPa,伸長(zhǎng)率由3.92%增加到5.91%。原始鑄態(tài)試樣的斷口表現(xiàn)為較強(qiáng)的脆性斷裂傾向,均勻化處理以后為韌脆混合斷裂。均勻化處理后的鑄態(tài)鎂合金強(qiáng)化機(jī)制為第二相強(qiáng)化。對(duì)擠壓板材進(jìn)行EBSD分析:隨著擠壓溫度的升高,晶粒尺寸變大,大于15°的大角度晶界比例上升;擠壓板材的絲織構(gòu)具有明顯的擇優(yōu)取向,主要沿{0001}∥TD方向。由XRD衍射圖譜可知,AZ91鎂合金擠壓板材主要由基體α-Mg和β-Mg17Al12析出相組成,但是對(duì)100℃的擠壓板材進(jìn)行EDS分析發(fā)現(xiàn)板材基體中夾雜著Mn-Al相、Al-Si相和Mg-Si相。基體中夾雜相在變形過程中容易成為裂紋源,這也是100℃板材室溫拉伸實(shí)驗(yàn)伸長(zhǎng)率較低的原因。通過板材低溫?cái)D壓得到兩種比較典型的擠壓工藝方案:室溫?cái)D壓時(shí)抗拉強(qiáng)度為326.84MPa,伸長(zhǎng)率為18.12%;200℃擠壓時(shí)抗拉強(qiáng)度為326.20MPa,伸長(zhǎng)率為19.68%。低溫?cái)D壓板材主要依靠孿生來誘導(dǎo)塑性,斷裂方式為韌性斷裂。強(qiáng)化機(jī)制主要是細(xì)晶強(qiáng)化及晶內(nèi)彌散分布的點(diǎn)狀第二相強(qiáng)化。
【關(guān)鍵詞】：AZ91鎂合金 均勻化處理 擠壓 低溫 第二相
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG379;V252.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 概述9
• 1.2 鎂合金特點(diǎn)及應(yīng)用9-13
• 1.2.1 鎂合金的特點(diǎn)9-10
• 1.2.2 鎂合金的應(yīng)用10-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.3.1 均勻化處理研究現(xiàn)狀13
• 1.3.2 鎂合金塑性成形研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.3 熱處理研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 鎂合金板材成形工藝18-19
• 1.4.1 擠壓板材18
• 1.4.2 軋制板材18-19
• 1.5 研究?jī)?nèi)容19-21
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法21-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備21-22
• 2.3 實(shí)驗(yàn)分析內(nèi)容及分析方法22-28
• 2.3.1 金相分析22-24
• 2.3.2 拉伸試驗(yàn)24
• 2.3.3 拉伸斷口分析24-25
• 2.3.4 物相及成分分析25
• 2.3.5 EBSD分析25-27
• 2.3.6 硬度分析27-28
• 第3章 鑄態(tài)AZ91鎂合金均勻化處理28-41
• 3.1 均勻化處理工藝28-29
• 3.2 均勻化處理前后顯微組織分析29-31
• 3.2.1 金相組織分析29-30
• 3.2.2 第二相析出形貌分析30-31
• 3.3 均勻化處理前后力學(xué)性能分析31-38
• 3.3.1 PLC效應(yīng)32-33
• 3.3.2 力學(xué)性能分析33-37
• 3.3.3 斷口分析37-38
• 3.4 析出相及其強(qiáng)化機(jī)制分析38-39
• 3.4.1 XRD分析38-39
• 3.4.2 強(qiáng)化機(jī)制分析39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 第4章 鑄態(tài)AZ91鎂合金熱穩(wěn)定性研究41-49
• 4.1 熱穩(wěn)定性工藝41
• 4.2 金相組織分析41-45
• 4.3 力學(xué)性能分析45-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第5章 AZ91鎂合金板材低溫?cái)D壓49-68
• 5.1 擠壓工藝49-50
• 5.2 擠壓板材組織性能分析50-61
• 5.2.1 金相組織分析50-54
• 5.2.2 力學(xué)性能分析54-59
• 5.2.3 斷口分析59-61
• 5.3 擠壓板材EBSD分析61-64
• 5.3.1 擠壓溫度對(duì)晶粒大小的影響61-62
• 5.3.2 擠壓溫度對(duì)織構(gòu)的影響62-64
• 5.4 析出相及其強(qiáng)化機(jī)制分析64-66
• 5.4.1 EDS分析64-65
• 5.4.2 XRD分析65-66
• 5.4.3 強(qiáng)化機(jī)制分析66
• 5.5 不同狀態(tài)的鎂合金室溫拉伸性能對(duì)比66-67
• 5.6 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-75
• 致謝75

，

本文編號(hào)：688911