本文關(guān)鍵詞：均勻化退火對ME21鎂合金擠壓板組織和性能及機加工變形的影響

  更多相關(guān)文章： ME21鎂合金 屈強比 機加工變形 板材 各向異性

【摘要】：本文通過均勻化工藝調(diào)控ME21鎂合金板材的組織和力學性能,尤其是屈強比的調(diào)控,研究了均勻化退火工藝對ME21合金擠壓板材的組織和力學性能、各向異性、加工硬化指數(shù)的影響。并通過自行設(shè)計的機加工變形的表征方法對不同屈強比的鎂合金的機加工變形進行對比,以確認機加工變形的程度與材料的屈強比具有相關(guān)性,得到以下結(jié)論:ME21鑄態(tài)合金420℃退火時溶質(zhì)原子已獲得足夠的能量進行擴散運動,經(jīng)420℃×4h均勻化退火后組織的均勻化效果充分。420℃到520℃范圍均勻化退火,鑄態(tài)合金室溫力學性能不能得到提高,420℃和470℃均勻化后強度和塑性都下降,520℃均勻化后抗拉強度約150MPa,延伸率約6%,和鑄態(tài)合金接近;均勻化退火溫度對鑄態(tài)合金屈服強度影響較小。采用高溫均勻化并需保留盡可能大的固溶效果時,Φ80mm的ME21鑄錠在爐內(nèi)從520℃快冷到450℃約7分15秒,坯料內(nèi)各測試點溫差≤5℃,高溫均勻化后在爐內(nèi)向擠壓溫度快冷的方法可行。420℃×4h均勻化后擠出板材的抗拉強度和延伸率在各個方向上比較一致,抗拉強度均在241MPa至254MPa之間,延伸率在16%~17.5%之間;470℃×4h的擠壓板強度指標各向異性最小,抗拉強度約為244MPa,屈服強度185MPa;橫向延伸率9.7%,使塑性各向異性變差;520℃×4h擠壓板相對于470℃×4h的,抗拉強度各方向低10~30MPa,而延伸率無更多優(yōu)勢。ME21合金擠壓板材板寬方向上強度和屈強比均隨著均勻化溫度的升高而降低,但沿擠壓方向上470℃×4h均勻化擠壓板料的強度明顯有優(yōu)勢;采用520℃×4h高溫均勻化后擠壓,板材的邊部和心部的強度和屈強比差異更小,420℃×4h均勻化的擠壓板,邊部和心部的延伸率更相近。擠壓態(tài)ME21合金板的應變硬化指數(shù)各向異性與屈強比的各向異性具有良好的對應關(guān)系。室溫變形加工硬化指數(shù)隨均勻化溫度的升高而增大,420℃均勻化和470℃均勻化的擠壓板的硬化指數(shù)都較小,520℃均勻化的幾乎翻倍且各向差異變大;470℃均勻化后擠出板材的硬化指數(shù)各向差異最小。均勻化溫度提高,有利于ME21合金熱擠壓過程再結(jié)晶程度的增加。420℃熱透后擠出板材存在大量未再結(jié)晶晶粒,組成沿擠出方向分布的長條狀區(qū)域,組織極不均勻;420℃均勻化4小時后擠出板材未再結(jié)晶區(qū)域尺寸和面積減少;470℃均勻化后擠出的板材未再結(jié)晶區(qū)域少且分布彌散;520℃均勻化后擠壓板合金再結(jié)晶更為充分,未再結(jié)晶塊狀結(jié)構(gòu)極少,宏觀組織極均勻。擠壓前合金中的化合物相擠壓后被破碎細化,沿襲了鑄態(tài)合金中沿枝晶間分布的特征,枝晶臂尺寸通常在20~50μm之間,化合物顆粒勾勒出的網(wǎng)狀單元的直徑,也保持了這個尺寸,體現(xiàn)了化合物分布在變形前后具有遺傳性。課題開發(fā)的板料機加工后變形程度的檢驗和評測的裝置和方法,證實了屈強比和機加工后變形敏感性存在關(guān)聯(lián)性:不同成分以及相同成分不同溫度均勻化后的鎂合金擠壓板材,屈強比越大,板料機加工后變形程度越小。
【關(guān)鍵詞】：ME21鎂合金 屈強比 機加工變形 板材 各向異性
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.22;TG166.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 鎂及鎂合金10-12
• 1.2 鎂合金的分類12-13
• 1.3 變形鎂合金的研究進展13-18
• 1.3.1 Mg-Mn系合金13-14
• 1.3.2 高性能鎂合金的擠壓成形14-15
• 1.3.3 鎂合金的鍛造成形15-16
• 1.3.4 機械加工的變形16-17
• 1.3.5 屈強比17
• 1.3.6 應變硬化指數(shù)n17-18
• 1.3.7 鎂合金擠壓板材的各向異性18
• 1.4 鎂合金電子產(chǎn)品殼體的加工方式18-19
• 1.5 用于CNC加工的鎂合金厚板存在的問題19-20
• 1.6 課題學術(shù)與實用意義20-22
• 1.6.1 問題的提出20-21
• 1.6.2 研究目的21
• 1.6.3 研究內(nèi)容21-22
• 2 均勻化退火對ME21鎂合金鑄態(tài)組織和性能的影響22-44
• 2.1 前言22
• 2.2 均勻化工藝的制定22-25
• 2.2.1 均勻化退火過程合金元素溶解和脫溶情況預備試驗22-24
• 2.2.2 均勻化退火最高可取溫度的確定24-25
• 2.3 試驗材料和試驗方法25-29
• 2.3.1 實驗材料25
• 2.3.2 圓柱擠壓坯加熱、降溫過程中各部分溫度檢測試驗25-28
• 2.3.3 拉伸及金相等試樣的取樣28-29
• 2.3.4 合金的組織和性能檢測29
• 2.4 實驗結(jié)果與分析29-42
• 2.4.1 力學性能29-30
• 2.4.2 鑄態(tài)及均勻化態(tài)ME21鎂合金的組織分析30-32
• 2.4.3 鑄態(tài)及均勻化退火態(tài)ME21合金的物相分析32-35
• 2.4.4 斷口分析35-39
• 2.4.5 顯微硬度及電導率分析均勻化效果39-42
• 2.5 本章小結(jié)42-44
• 3 ME21鎂合金擠壓板材力學性能及其各向異性44-70
• 3.1 前言44
• 3.2 工藝試驗及檢測方法44-45
• 3.3 ME21合金板材室溫拉伸速率對應力應變曲線的影響45-46
• 3.4 擠壓板材室溫力學性能46-53
• 3.4.1 室溫拉伸試驗結(jié)果46-48
• 3.4.2 均勻化工藝對板材抗拉強度的影響48-49
• 3.4.3 均勻化工藝對板材屈服強度的影響49-50
• 3.4.4 均勻化工藝對板材屈強比的影響50-51
• 3.4.5 均勻化工藝對板材延伸率的影響51
• 3.4.6 拉伸應變硬化指數(shù)的各向異性51-53
• 3.5 擠壓板材的組織和相分析53-63
• 3.5.1 擠壓板材的組織形貌53-55
• 3.5.2 擠壓合金中的第二相55-57
• 3.5.3 擠壓板材物相變化57-59
• 3.5.4 ME21擠壓板拉伸斷口分析59-62
• 3.5.5 沿板寬方向分布的組織和性能差異62-63
• 3.6 影響屈強比的微觀機制63-68
• 3.6.1 不同強化機制對屈強比的影響63-65
• 3.6.2 影響試驗中ME21合金屈強比的因素分析65-68
• 3.7 本章小結(jié)68-70
• 4 屈強比對鎂合金機加工后變形的影響70-78
• 4.1 前言70
• 4.2 鎂合金機加工變形測評方案的建立70-74
• 4.2.1 平面擬合法測機加工變形70-73
• 4.2.2 測量板材變形的邊緣輪廓法73-74
• 4.3 不同屈強比板材的機加工后變形比較74-77
• 4.3.1 不同均勻化后擠壓板料的比較74-75
• 4.3.2 不同種類鎂合金擠壓板材的比較75-76
• 4.3.3 機加工過程中屈強比的作用機理探討76-77
• 4.4 本章小結(jié)77-78
• 5 結(jié)論78-80
• 致謝80-82
• 參考文獻82-88
• 附錄88
• 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄88

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 彭建;韓椺;彭毅;潘復生;;基于熱扭轉(zhuǎn)試驗的ME21鎂合金熱變形行為研究[J];稀有金屬;2014年03期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 彭龍飛;均勻化退火對ME21鎂合金擠壓板組織和性能及機加工變形的影響[D];重慶大學;2016年

2 韓椺;ME21鎂合金熱變形研究[D];重慶大學;2014年

，

本文編號：517870