本文關(guān)鍵詞：鑄軋及溫軋高鋁鎂合金板材的組織性能研究

  更多相關(guān)文章： 鑄軋 高鋁鎂合金 溫軋 顯微組織 力學(xué)性能

【摘要】：鎂合金是目前應(yīng)用比較廣泛的輕合金結(jié)構(gòu)材料,它具有密度低,機(jī)械加工性好,比強(qiáng)度高,電磁屏蔽效果好,易回收等特點(diǎn)。近些年,隨著汽車(chē)和3C行業(yè)對(duì)其產(chǎn)品輕量化的重視,鎂合金的用量在快速增加。然而,鎂合金強(qiáng)度不高,耐腐蝕性差,塑性成型能力差,這些制約了鎂合金的發(fā)展。在鎂中添加9%以上的Al可顯著提高鎂合金的強(qiáng)度和耐腐蝕性,但塑性降低。為了提高鎂合金塑性變形能力,簡(jiǎn)化制備工藝,降低生產(chǎn)成本,改善組織性能,采用鑄軋-溫軋的方式生產(chǎn)高鋁鎂合金板材。采用立式雙輥鑄軋機(jī)成功制備了3~4 mm厚的Mg-11.1 Al-1.1 Zn(簡(jiǎn)記AZ111)鑄軋板。具體工藝參數(shù)為:澆鑄溫度680℃,軋輥轉(zhuǎn)速16 rpm。同時(shí)采用鑄造法成功制備了5 mm厚的Mg-8.6 Al-0.2 Zn(簡(jiǎn)記AZ90)鑄造板。其澆鑄溫度為680℃,然后空冷。對(duì)鑄軋板和鑄造板分別進(jìn)行均勻化熱處理之后,使用自主建造的六輥溫軋機(jī)經(jīng)行多道次小壓下量的軋制,最后對(duì)鎂合金溫軋態(tài)板材熱處理。本文主要是為了研究鑄軋及溫軋的方式生產(chǎn)高鋁鎂合金薄板材的可行性。具體研究了高鋁鎂合金鑄軋板在不同的均勻化退火時(shí)間、多道次溫軋及溫軋后退火的顯微組織與力學(xué)性能。研究結(jié)果如下:(1)鑄軋板表面的組織既存在著比較完整的樹(shù)枝晶,也存在破碎的枝晶臂及枝晶末梢;而芯部組織既有比較完整的樹(shù)枝晶又有等軸晶。鑄軋板的二次枝晶間距從表面到芯部逐漸增大,最大差值為1.54μm,凝固速率最大差值為207.1 K/s;(2)AZ111鑄軋板經(jīng)過(guò)400℃×5 h的均勻化處理,抗拉強(qiáng)度提高了約12%,達(dá)到115 MPa,伸長(zhǎng)率提高了11%,達(dá)到2.03%。第二相β-Mg17Al12消除且組織均勻。因此,含Al量為11.06%的高鋁鎂合金鑄軋板適宜的退火工藝為400℃×5 h。但鑄造板經(jīng)400℃×12 h均勻化處理后,晶粒長(zhǎng)大,晶界上分布的第二相還未完全分解;(3)AZ111鑄軋板經(jīng)400℃×5 h均勻化處理,在240~300℃下溫軋,采用多道次小壓下工藝軋制時(shí),單道次最大壓下率在5%左右,鑄軋板累積變形量達(dá)90%時(shí)才能使得表面與芯部的顯微組織均勻一致,此時(shí)溫軋的鑄軋板厚度為0.35 mm。溫軋后板材抗拉強(qiáng)度370 MPa,伸長(zhǎng)率1.5%。多道次小壓下的軋制使得板材在軋制過(guò)程中表面的基面織構(gòu)強(qiáng)度大于芯部的基面織構(gòu)強(qiáng)度;(4)退火時(shí)間少于60 min時(shí),350℃退火不能使得溫軋的鎂合金發(fā)生再結(jié)晶而400℃退火則能發(fā)生再結(jié)晶。溫軋態(tài)的鑄軋板經(jīng)過(guò)400℃×30 min的退火后,抗拉強(qiáng)度從370 MPa下降到了331 MPa,伸長(zhǎng)率從1.5%上升到了6%。溫軋后板材的最佳退火工藝為400℃×30 min;
【關(guān)鍵詞】：鑄軋 高鋁鎂合金 溫軋 顯微組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG339;TG146.22
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1. 緒論10-24
• 1.1 引言10-11
• 1.2 鎂及鎂合金概述11-13
• 1.2.1 鎂及其合金的特征11-13
• 1.3 合金元素對(duì)鎂的影響13-15
• 1.4 鎂合金的強(qiáng)化15-17
• 1.4.1 固溶強(qiáng)化16
• 1.4.2 細(xì)晶強(qiáng)化16
• 1.4.3 彌散強(qiáng)化16-17
• 1.5 鎂合金塑性加工技術(shù)17-18
• 1.6 鎂合金鑄軋工藝及研究現(xiàn)狀18-20
• 1.6.1 國(guó)外鎂合金雙輥鑄軋工藝研究狀況19-20
• 1.6.2 國(guó)內(nèi)鎂合金雙輥鑄軋工藝研究狀況20
• 1.7 鎂合金軋制工藝20-22
• 1.8 本課題的研究目的和主要內(nèi)容22-24
• 1.8.1 研究的主要目的22
• 1.8.2 研究的意義22-23
• 1.8.3 研究的內(nèi)容23-24
• 2. 實(shí)驗(yàn)方案及研究方法24-30
• 2.1 技術(shù)路線24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)用原材料及輔助材料25
• 2.3 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備及檢測(cè)設(shè)備25-26
• 2.4 鑄造和鑄軋工藝26-27
• 2.4.1 鑄造工藝26
• 2.4.2 雙輥鑄軋工藝26-27
• 2.5 熱處理工藝27
• 2.6 溫軋工藝27-28
• 2.7 分析測(cè)試方法28-30
• 2.7.1 顯微組織觀察28
• 2.7.2 力學(xué)性能測(cè)試28-29
• 2.7.3 宏觀織構(gòu)分析29-30
• 3. 雙輥鑄軋鎂合金顯微組織與力學(xué)性能30-35
• 3.1 高鋁鎂合金的制備及外觀形貌30-31
• 3.1.1 鑄造鎂合金(AZ90)的制備及外觀形貌30
• 3.1.2 雙輥鑄軋(AZ111)鎂合金的制備及外觀形貌30-31
• 3.2 高鋁鎂合金板的顯微組織31-34
• 3.2.1 鑄造鎂合金(AZ90)的顯微組織31-32
• 3.2.2 雙輥鑄軋鎂合金(AZ111)的顯微組織32-34
• 3.3 本章小結(jié)34-35
• 4. 雙輥鑄軋AZ111鎂合金薄板的均勻化退火工藝35-44
• 4.1 均勻化處理前后的顯微組織觀察及分析35-38
• 4.1.1 鑄造鎂合金(AZ90)均勻化處理前后的顯微組織觀察及分析35
• 4.1.2 鑄軋鎂合金(AZ111)均勻化處理前后的顯微組織觀察及分析35-38
• 4.2 均勻化處理前后的EPMA分析38-39
• 4.3 均勻化處理前后的XRD分析39-40
• 4.4 均勻化處理前后力學(xué)性能分析40-42
• 4.5 均勻化處理前后斷口形貌觀察42-43
• 4.6 本章小結(jié)43-44
• 5. AZ111鎂合金溫軋薄板的顯微組織與力學(xué)性能44-56
• 5.1 AZ111鎂合金溫軋壓下制度的確定44-45
• 5.2 溫軋板材的顯微組織45-47
• 5.2.1 AZ90鑄造鎂合金溫軋板材的顯微組織45
• 5.2.2 AZ111鑄軋板溫軋的顯微組織45-47
• 5.3 AZ111鑄軋板溫軋宏觀織構(gòu)沿厚度方向的變化47-49
• 5.4 AZ111鑄軋板溫軋后的力學(xué)性能49-50
• 5.5 溫軋板退火后的顯微組織50-53
• 5.6 溫軋板退火后的力學(xué)性能53-54
• 5.7 退火前后溫軋板斷口形貌分析54-55
• 5.8 本章小結(jié)55-56
• 6. 結(jié)論與展望56-58
• 6.1 結(jié)論56
• 6.2 展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 致謝61-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況62-63
• 作者簡(jiǎn)介63-64

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 蘇鴻英;世界鎂工業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)展望[J];世界有色金屬;2004年08期

2 胡小東;于群;楊強(qiáng);孫克明;;雙輥鑄軋鎂合金板表面形貌及微觀組織分析[J];遼寧科技大學(xué)學(xué)報(bào);2012年04期

3 李錚,趙凱,邸洪雙,王國(guó)棟;雙輥鑄軋法生產(chǎn)變形鎂合金薄帶新工藝的研究[J];輕金屬;2003年12期

4 丁培道,蔣斌,楊春楣,方亮;薄帶連鑄技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與思考[J];中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào);2004年S1期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳洪美;鑄軋鎂合金的變形工藝及其組織和力學(xué)性能的研究[D];山東大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王曉花;稀土元素La對(duì)AZ91鎂合金組織及性能的影響[D];太原理工大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：1009910