【摘要】：鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,具有低密度、高比強(qiáng)度、高比剛度、良好的導(dǎo)熱性和阻尼性能等優(yōu)點(diǎn),被稱為“21世紀(jì)綠色工程材料”。因此,鎂合金車輪成為汽車輕量化研究中車輪輕量化的研究新方向。本文對(duì)適用于鍛造車輪的變形鎂合金AZ80材料進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,包括合金的化學(xué)成分、合金不同狀態(tài)下的組織變化;以及鍛造和不同熱處理?xiàng)l件對(duì)合金性能的影響。研究表明:優(yōu)選的適合鍛造車輪的AZ80鑄錠組織。可向合金中添加總量一般不超過(guò)1%的稀土元素,如鈰(Ce)、釔(Y)、釓(Gd)等稀土,可明顯起到細(xì)化晶粒,改善性能的作用;鑄棒晶粒尺寸可控制到100-200μm以內(nèi)。而且鑄態(tài)組織經(jīng)過(guò)均勻化處理后,可消除各種偏析,為后序的鍛造加工提供打下良好基礎(chǔ)。AZ80鍛造成型的優(yōu)選工藝。當(dāng)坯料溫度控制在380℃~400℃之間,AZ80鎂合金棒料的塑性成形能力較好。液壓機(jī)下的AZ80鎂合金變形速度可達(dá)2-6mm/s,宜采取慢速。模具溫度宜和坯料溫度相符,應(yīng)加熱至350-380℃。坯料的一次變形程度不能過(guò)大,最好根據(jù)坯料和產(chǎn)品的高度差距,設(shè)計(jì)為分步變形,每次的變形量不宜超過(guò)40%。AZ80合金鍛后及不同方式熱處理?xiàng)l件下,組織和性能行為。鍛造變形后,鑄態(tài)組織的柱狀晶和粗大枝晶被破碎,晶粒被壓扁、壓碎、拉長(zhǎng)并發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,晶粒得到明顯細(xì)化,晶粒尺寸細(xì)化至最小達(dá)到20-40μm。鍛造變形引起的晶粒細(xì)化,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶可有效提高材料的性能提升,性能水平提高100%以上,而其強(qiáng)度增加和鍛造變形的晶粒細(xì)化水平關(guān)系密切。T6熱處理方式由于強(qiáng)化相Mg17Al12擴(kuò)散過(guò)程極其緩慢,所需時(shí)間較長(zhǎng),另合金中該強(qiáng)化相對(duì)較少,不宜取得強(qiáng)化效果;因此T6方式熱處理對(duì)AZ80鎂合金強(qiáng)化效果不明顯;不宜于工業(yè)化應(yīng)用。T5熱處理方式經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間時(shí)效作用,強(qiáng)化相Mg17Al12不斷析出,雖然可以得到較高的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度;但與鍛造態(tài)相比,強(qiáng)度提高效果有限。車輪鍛造后會(huì)產(chǎn)生織構(gòu),發(fā)生性能各向異性,T6熱處理無(wú)法消除該現(xiàn)象,但可通過(guò)添加稀土、細(xì)化晶粒或T5熱處理增強(qiáng)材料合金化可適當(dāng)降低各向異性;
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG146.22;TG319

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本文編號(hào)：2762648