本文關鍵詞：AZ80鎂合金微合金化和變形機制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：根據(jù)鎂合金研究現(xiàn)狀中存在的強度低、塑性差等不足,本文以AZ80鎂合金為主要研究對象,采用不同的稀土元素作為合金化元素。為了減低成本控制稀土元素的添加量來進行成分設計。通過機械攪拌細化晶粒,獲得均勻分布的稀土強化相,再通過熱塑性變形工藝來獲得高性能鎂合金。通過上述研究,得出以下主要結論： (1)AZ80鎂合金添加稀土之后,樹枝晶形貌有所改善,Mg17Al12相呈斷網狀分布,而α-Mg和Mg17Al12生成的層片狀相明顯增多,稀土相以不規(guī)則塊狀分布,部分發(fā)生偏聚。時效后加入稀土的合金抗拉強度較AZ80提高了30-50MPa,以Gd和Nd的搭配添加后力學性能最優(yōu)。改變Gd和Nd的添加含量,其中以總量為0.5%(wt.%)的添加量得到的合金抗拉強度和屈服強度較高,但伸長率有所下降。 (2)根據(jù)Miedema模型,計算得出Al和RE(混合稀土)之間的生成焓要大于Mg和RE之間的生成焓,所以AZ80合金加入RE后,RE會和Al元素結合生成新相。通過研究RE對AZ80鎂合金時效過程中連續(xù)析出和不連續(xù)析出的影響,得出當重稀土和輕稀土混合搭配使用時對AZ80鎂合金的組織和力學性能影響較好。 (3)在熔煉過程中施加機械攪拌可明顯細化鎂合金的晶粒,稀土相顆粒尺寸幾乎都在5μm以下。通過改變攪拌溫度,在640℃攪拌時,稀土相顆粒細小且分布均勻,可以獲得較佳的顯微組織和較好的力學性能。通過研究,在640℃攪拌時稀土相會提前形成,此時在攪拌器的作用力下會得到細小而且彌散分布的稀土相。在660℃甚至更高的溫度攪拌時,稀土相是在凝固過程中形成,所以得到的稀土相尺寸較大,局部偏聚。 (4)AZ80稀土鎂合金擠壓后的組織中纖維組織較明顯,AZ80析出的Mg17Al12相較多,但是隨著RE含量的增多,Mg17Al12相析出減少,晶粒尺寸也有所增大,過多的稀土相弱化了動態(tài)再結晶的效果。其中抗拉強度最高為添加0.5%RE合金,為345MPa。隨著RE含量的增加合金強度有所下降,但是伸長率逐步提高,當添加2%RE時伸長率最大,為12.2%,比AZ80提高了40.2%,加入RE可以提高AZ80合金的伸長率,改善合金的塑性。 (5)AZ80稀土鎂合金軋制得到的組織比較致密,Mg17Al12相析出較多,晶粒尺寸細小, RE含量的增多沒能減少Mg17Al12相的析出,合金中存在著大量孿晶。其中添加0.5%RE合金的抗拉強度和伸長率最高,分別為385MPa和5.3%,抗拉強度較AZ80提高了25MPa,表現(xiàn)出較好的綜合性能。
【關鍵詞】：AZ80鎂合金 微合金化 機械攪拌 擠壓 軋制
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-24
• 1.1 AZ80鎂合金的基本性質9-11
• 1.2 鎂合金的強化途徑11-13
• 1.3 稀土元素對鎂合金性能的影響13-16
• 1.3.1 稀土在鎂合金中的主要作用14
• 1.3.2 部分稀土元素在鎂合金中的作用14-16
• 1.4 機械攪拌的應用16-17
• 1.5 變形鎂合金的研究17-22
• 1.5.1 鎂合金的塑性變形機制17-19
• 1.5.2 鎂合金的動態(tài)再結晶19-20
• 1.5.3 擠壓工藝的研究和參數(shù)的確定20-21
• 1.5.4 軋制工藝的研究和參數(shù)的確定21-22
• 1.6 論文的研究目的及研究內容22-24
• 2 AZ80鎂合金微合金化過程中的組織和性能變化24-41
• 2.1 實驗與檢測設備24-26
• 2.1.1 熔煉設備24
• 2.1.2 實驗模具24-25
• 2.1.3 成分分析25
• 2.1.4 金相觀察25
• 2.1.5 微觀形貌分析25
• 2.1.6 相分析25
• 2.1.7 拉伸實驗25-26
• 2.2 不同稀土元素對鎂合金組織和力學性能的影響26-34
• 2.2.1 合金的成分設計26-27
• 2.2.2 鑄態(tài)組織和力學性能分析27-29
• 2.2.3 Mg-Al合金中稀上元素存在形式的理論分析29-30
• 2.2.4 均勻化制度研究30-32
• 2.2.5 時效組織分析32-34
• 2.3 稀土元素含量對AZ80鎂合金組織和力學性能的影響34-40
• 2.3.1 鑄態(tài)組織分析35-37
• 2.3.2 均勻化態(tài)組織分析37-39
• 2.3.3 時效分析39-40
• 2.4 本章小結40-41
• 3 機械攪拌對AZ80鎂合金組織和力學性能的影響41-49
• 3.1 攪拌對AZ80稀土鎂合金組織的影響41-43
• 3.1.1 實驗步驟41-42
• 3.1.2 金相組織對比42
• 3.1.3 鑄態(tài)力學性能對比42-43
• 3.2 攪拌溫度對AZ80稀土鎂合金組織的影響43-48
• 3.2.1 實驗步驟44-45
• 3.2.2 金相組織對比45-46
• 3.2.3 力學性能對比46
• 3.2.4 稀上相形成過程研究46-48
• 3.3 本章小結48-49
• 4 塑性變形對AZ80稀土鎂合金組織和力學性能的影響49-58
• 4.1 擠壓對AZ80稀土鎂合金組織和力學性能的影響49-53
• 4.1.1 實驗方法49
• 4.1.2 擠壓后AZ80稀土鎂合金的顯微組織分析49-51
• 4.1.3 擠壓態(tài)力學性能分析51-53
• 4.2 軋制對AZ80稀土鎂合金組織和力學性能的影響53-57
• 4.2.1 實驗方法53-54
• 4.2.2 軋制后AZ80稀土鎂合金的顯微組織分析54-56
• 4.2.3 軋制后鎂合金力學性能分析56-57
• 4.3 本章小結57-58
• 結論58-59
• 參考文獻59-63
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況63-64
• 致謝64-65

【引證文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 羅小萍;深度塑性形變對鎂合金微觀組織和強塑性影響研究[D];太原科技大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 屈瑞肖;Mn、RE對AZ61鎂合金擠壓變形抗力及組織均勻性影響的研究[D];鄭州大學;2013年

  本文關鍵詞：AZ80鎂合金微合金化和變形機制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：388084