本文關(guān)鍵詞：AZ31鎂合金絲材熱拉拔工藝研究

  更多相關(guān)文章： AZ31鎂合金 熱拉拔 微觀組織 織構(gòu) 力學(xué)性能

【摘要】：鎂合金絲材輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的生物相容性使其在電子產(chǎn)品、航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,而拉拔是鎂合金絲材成形較為理想的工藝,但鎂合金室溫下塑性較差,拉拔易產(chǎn)生裂紋,并且冷拉拔退火頻繁,效率極低。本課題針對(duì)鎂合金絲材冷拉拔的技術(shù)難點(diǎn),提出了降溫?zé)崂喂に?實(shí)現(xiàn)了鎂合金大變形量(單道次變形量30%,兩次退火之間的累積變形量可達(dá)60%以上)的塑性變形,減少了退火次數(shù),提高了生產(chǎn)效率,因此,具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。本文主要研究了熱拉拔工藝過程中的工藝參數(shù)(道次變形量、拉拔溫度和冷卻條件)對(duì)AZ31鎂合金絲材性能的影響規(guī)律,并對(duì)不同退火次數(shù)的連續(xù)熱拉拔工藝方案進(jìn)行對(duì)比,給出了較優(yōu)方案。研究發(fā)現(xiàn),進(jìn)行單道次熱拉拔時(shí),道次變形量越大,絲材中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織越多,但即使30%的變形量下,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織仍少于形變組織,形變組織約占整體的一半以上;隨著變形量的逐漸增大,絲材中的織構(gòu)類型逐漸由初始的{0001}0211//拉拔方向的再結(jié)晶織構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閧0001}0110//拉拔方向的形變織構(gòu),并且織構(gòu)強(qiáng)度隨著變形量的增大而逐漸增強(qiáng);絲材的強(qiáng)度和硬度隨著單道次變形量的增大而逐漸提高,但延伸率隨之降低,單道次變形量在20%-25%之間時(shí)絲材的綜合力學(xué)性能較好。變形溫度和冷卻條件對(duì)絲材的組織有著重要的影響,拉拔后絲材組織中的再結(jié)晶組織分?jǐn)?shù)隨著拉拔溫度的升高而增大,但由于水冷條件下絲材在出�？诩眲±鋮s,使組織固定下來,所以絲材組織中大部分仍為形變組織,而空冷條件下絲材出模具后會(huì)發(fā)生繼續(xù)再結(jié)晶,所以最終絲材組織中大部分為再結(jié)晶組織,因此水冷條件下絲材可承受的拉拔力更大;水冷條件,在再結(jié)晶溫度以下變形時(shí)所得AZ31鎂合金絲材的織構(gòu)類型主要為{0001}(0110+0211)//拉拔方向的混合織構(gòu),而隨著溫度的逐漸升高,絲材的織構(gòu)類型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閱我环较虻膡0001}0110//拉拔方向的形變織構(gòu),并且織構(gòu)強(qiáng)度逐漸減弱;拉拔后絲材的強(qiáng)度隨著溫度的升高而逐漸下降,并且水冷條件下所得絲材的強(qiáng)度普遍高于空冷條件所得絲材。根據(jù)對(duì)單道次熱拉拔工藝參數(shù)的研究,制定出兩種多道次連續(xù)熱拉拔工藝方案,將初始AZ31鎂合金擠壓棒料從Φ9.0mm拉拔至Φ1.9mm。其中拉拔溫度選取400℃-210℃,單道次變形量均在20%以上,兩次退火之間的平均累積變形量分別為40.4%,57.3%。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)三個(gè)道次一退火的連續(xù)熱拉拔工藝最終所得絲材的綜合力學(xué)性能更高,變形后的絲材屈服強(qiáng)度從初始擠壓棒料的157.3MPa提高至306.5-382.8MPa,抗拉強(qiáng)度從255.2MPa提高至349.8-417.1MPa,并且可以減少中間退火次數(shù),是一種可以推廣的小直徑AZ31鎂合金絲材拉拔工藝。
【關(guān)鍵詞】：AZ31鎂合金 熱拉拔 微觀組織 織構(gòu) 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG359
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 引言11-12
• 1.2 鎂合金塑性變形機(jī)制的研究12-17
• 1.2.1 滑移12-13
• 1.2.2 孿生13-14
• 1.2.3 鎂合金中的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶14-16
• 1.2.4 鎂合金中的織構(gòu)研究16-17
• 1.3 鎂合金的應(yīng)用17-19
• 1.3.1 鎂合金在國(guó)防軍事領(lǐng)域的應(yīng)用18
• 1.3.2 鎂合金在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用18-19
• 1.3.3 鎂合金在汽車、電子及其他領(lǐng)域的應(yīng)用19
• 1.4 鎂合金棒材、絲材的主要成形工藝研究19-21
• 1.4.1 鎂合金的擠壓工藝研究19-20
• 1.4.2 鎂合金的軋制工藝研究20-21
• 1.4.3 鎂合金的拉拔工藝研究21
• 1.5 課題意義及主要研究?jī)?nèi)容21-23
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法23-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料23-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方案24-27
• 2.2.1 道次變形量對(duì)AZ31 鎂合金絲材性能的影響的研究方案24-25
• 2.2.2 溫度對(duì)AZ31 鎂合金絲材性能的影響的研究方案25
• 2.2.3 AZ31 鎂合金絲材多道次連續(xù)熱拉拔工藝的研究方案25-27
• 2.3 分析測(cè)試方法27-29
• 2.3.1 熱拉拔實(shí)驗(yàn)設(shè)備27
• 2.3.2 常溫拉伸實(shí)驗(yàn)27
• 2.3.3 顯微硬度測(cè)試27-28
• 2.3.4 金相組織觀察28
• 2.3.5 EBSD分析測(cè)試28-29
• 第3章 道次變形量對(duì)AZ31 鎂合金絲材組織、織構(gòu)及力學(xué)性能的影響29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 道次變形量對(duì)AZ31 鎂合金絲材組織的影響29-34
• 3.2.1 道次變形量對(duì)AZ31 鎂合金絲材顯微組織的影響29-32
• 3.2.2 道次變形量對(duì)AZ31 鎂合金絲材動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織分?jǐn)?shù)的影響32-34
• 3.3 道次變形量對(duì)AZ31 鎂合金絲材織構(gòu)的影響34-38
• 3.3.1 不同道次變形量下所得AZ31 鎂合金絲材的極圖分析34-35
• 3.3.2 不同道次變形量下所得絲材的平均Schmid因子35-37
• 3.3.3 不同道次變形量下所得絲材的晶粒取向分析37-38
• 3.4 道次變形量對(duì)AZ31 鎂合金絲材力學(xué)性能的影響38-41
• 3.4.1 道次變形量對(duì)AZ31 鎂合金熱拉拔絲材強(qiáng)度的影響38-40
• 3.4.2 道次變形量對(duì)AZ31 鎂合金熱拉拔絲材顯微硬度的影響40-41
• 3.5 織構(gòu)強(qiáng)度對(duì)力學(xué)性能的影響41-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第4章 溫度及冷卻條件對(duì)AZ31 鎂合金絲材組織、織構(gòu)及力學(xué)性能的影響43-55
• 4.1 引言43
• 4.2 溫度對(duì)熱拉拔后AZ31 鎂合金絲材組織的影響43-48
• 4.2.1 道次變形量對(duì)AZ31 鎂合金絲材顯微組織的影響43-45
• 4.2.2 溫度對(duì)AZ31 鎂合金絲材動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織分?jǐn)?shù)的影響45-48
• 4.3 拉拔溫度對(duì)AZ31 鎂合金絲材織構(gòu)的影響48-51
• 4.3.1 不同拉拔溫度下所得AZ31 鎂合金絲材的織構(gòu)極圖分析48-49
• 4.3.2 不同變形溫度下所得絲材的平均Schmid因子49-50
• 4.3.3 不同變形溫度下所得絲材的晶粒取向分析50-51
• 4.4 拉拔溫度對(duì)AZ31 鎂合金絲材力學(xué)性能的影響51-53
• 4.4.1 拉拔溫度對(duì)AZ31 鎂合金熱拉拔絲材強(qiáng)度的影響51-52
• 4.4.2 拉拔溫度對(duì)AZ31 鎂合金熱拉拔絲材顯微硬度的影響52-53
• 4.5 織構(gòu)強(qiáng)度對(duì)力學(xué)性能的影響53-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 第5章AZ31 鎂合金絲材多道次連續(xù)熱拉拔工藝研究55-65
• 5.1 引言55
• 5.2 兩道次一退火連續(xù)熱拉拔工藝研究55-58
• 5.2.1 各退火道次AZ31 鎂合金絲材顯微組織分析55-57
• 5.2.2 各退火道次AZ31 鎂合金絲材力學(xué)性能分析57-58
• 5.3 三道次一退火連續(xù)熱拉拔工藝研究58-61
• 5.3.1 道次變形量對(duì)AZ31 鎂合金絲材顯微組織的影響58-60
• 5.3.2 各退火道次AZ31 鎂合金絲材力學(xué)性能分析60-61
• 5.4 兩種工藝對(duì)比61-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：890889