冷軋工藝對(duì)LZ91鎂鋰合金顯微組織與力學(xué)性能的影響
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【摘要】:鎂鋰合金是迄今為止密度最小的金屬結(jié)構(gòu)材料,不僅具有阻尼減震性好、尺寸穩(wěn)定性好、電子屏蔽性好、抗高能粒子穿透能力強(qiáng)等優(yōu)良性能,并且比剛度高、比強(qiáng)度高、低溫韌性好;因此鎂鋰合金是航天航空、武器裝備、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域最理想的結(jié)構(gòu)減震材料。若該合金得以廣泛應(yīng)用,將在節(jié)能減排方面產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)效益。本文采用金相電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電鏡、X射線衍射儀、硬度測試、室溫拉伸、杯突試驗(yàn)等手段,研究了LZ91鎂鋰合金薄板的冷軋變形工藝以及退火工藝對(duì)板材成形性能的影響,得到了如下結(jié)果:(1)鑄態(tài)LZ91鎂鋰合金晶粒粗大,其抗拉強(qiáng)度只有114MPa,延伸率僅為16.9%;通過熱擠壓后,合金中的組織發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,β相晶粒呈現(xiàn)出大小不一的等軸晶狀,此時(shí)其抗拉強(qiáng)度為164MPa,延伸率為28%。(2)熱擠壓態(tài)LZ91鎂鋰合金進(jìn)行室溫軋制時(shí),隨著軋制壓下量逐漸增大,合金的抗拉強(qiáng)度逐漸升高至267MPa,但合金的延伸率卻呈現(xiàn)出先降低后升高再降低的特點(diǎn)。合金在冷軋過程中沒有物相的變化,冷軋變形僅引起α相和β相衍射峰相對(duì)強(qiáng)度有少許變化,無新相產(chǎn)生和舊相的溶解。(3)冷變形前,LZ91鎂鋰合金α相具有較強(qiáng)的基面平行于擠壓方向的纖維織構(gòu);而β相存在較強(qiáng)的(100)面垂直于擠壓方向的織構(gòu)。冷變形期間,合金的織構(gòu)強(qiáng)度有所降低,當(dāng)合金壓下量達(dá)到95%時(shí),合金的織構(gòu)進(jìn)一步增強(qiáng)。不經(jīng)過中間退火的冷軋薄板經(jīng)過200℃/4h退火后,β相織構(gòu)沒有明顯變化,α相基面織構(gòu)強(qiáng)度弱化。(4)較優(yōu)的中間退火工藝為200℃/1h,經(jīng)退火處理后,晶粒發(fā)生再結(jié)晶,繼續(xù)冷軋到95%后,合金的抗拉強(qiáng)度為224MPa,延伸率為24.8%,拉伸斷裂的方式屬于韌性斷裂。不經(jīng)過中間退火的0.7mm厚冷軋薄板杯突試驗(yàn)IE值為5.56mm,經(jīng)過中間退火的冷軋薄板杯突試驗(yàn)IE值為6.23mm。(5)未中間退火的薄板經(jīng)過200℃/4h退火處理后合金的維氏硬度值為67,杯突IE值為7.82mm,能滿足LZ91鎂鋰合金薄板的沖壓性能要求。
【學(xué)位授予單位】:湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG339;TG146.2
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,本文編號(hào):1148042
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