本文關鍵詞：軋制工藝對鑄軋AZ31鎂合金板材再結晶組織和力學性能影響

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【摘要】：鎂合金鑄軋成形技術作為一種新興的加工成形方法，它具有縮短流程，節(jié)省能耗，降低成本等優(yōu)點，近年來成為國內外工程界和學術界的研究熱點。但鑄軋板還需要經過下一步軋制工序，才能生產出表面質量和內部質量都達到要求，可用于沖壓等產品制備的薄板。鎂合金板材特別是高性能的鎂合金薄板具有極大的應用前景，而新鑄軋成形技術是獲得變形鎂合金薄板的主要方式之一，對鎂合金的大量工業(yè)化生產具有深遠意義和巨大現實利益。然而，鎂合金具有密排六方晶體結構，其滑移系少，塑性變形能力差和各向異性嚴重，極大地限制了變形鎂合金的工業(yè)應用。為了解決這個難題，我們進一步優(yōu)化AZ31鑄軋板的軋制工藝。目前，異步軋制的不同異速比和軋制方向對軋制工藝的影響沒有特別系統(tǒng)的研究，本文以商業(yè)的雙輥鑄軋AZ31鎂合金板材為研究對象，來對其直接熱軋工藝的研究，本文主要研究了小異速比對AZ31鑄軋板的室溫和高溫變形規(guī)律和軋制方向對AZ31鑄軋板的室溫和高溫變形規(guī)律，本文主要工作及成果如下： （1）隨著小異速比增加，室溫下再結晶織構的逐漸弱化但不十分顯著，但慢速軋輥側的織構強度比快速軋輥側的織構強度要強。其原因是差速軋制所引起的動態(tài)再結晶和道次間的短暫退火發(fā)生的靜態(tài)再結晶，使晶粒取向重新分布，導致織構弱化。在異速比為1.2時，差速軋制更能有效地細化組織。 （2）在室溫下，隨著異速比增加，拉伸強度從245MPa降低到234MPa，差速軋制的屈服強度和延伸率均高于同步軋制（異速比為1.0），在異速比為1.2時，拉伸強度和屈服強度為240MPa和145MPa，塑性延伸率達到最大值為25.6％，提高了5.7％，其原因是晶粒細化和織構弱化的共同作用。 （3）在高溫下，隨著變形溫度升高和異速比增加，塑性延伸率逐漸提高，且在250oC時斷裂延伸率和塑性延伸率分別為92.8％和86.3％，綜合再結晶組織、織構和力學性能的分析結果，優(yōu)化出異速比為1.2、軋制溫度為350oC、退火工藝為300oC下60min，其室溫和高溫的塑性延伸率分別為25.6％和86.3％。 （4）軋制方向對軋制AZ31鎂合金的晶粒尺寸有顯著的影響，且晶粒分布相對比較均勻；隨著軋制方向的變化，再結晶織構也得到了顯著的強化，尤其交叉軋制的織構強度最強，這主要歸因于于軋制方向的不斷變化和道次間的短暫退火；在軋制過程中，由于道次間頻繁換向，導致板材晶粒尺寸大小及取向分布和織構特征有明顯差異。 （5）在室溫拉伸時，首尾軋制綜合力學性能最優(yōu)，其抗拉強度為295MPa，屈服強度為196MPa，斷裂延伸率和塑性延伸率分別可達31.5％和29.4％，，其原因是道次間短暫退火和道次間頻繁換向使晶粒細化和織構強度增強共同作用。在高溫拉伸時，時鐘軋制綜合力學性能明顯最好，其抗拉強度為94MPa，屈服強度為80MPa，斷裂延伸率和塑性延伸率分別可達97.2％和90％。綜合組織、織構及室溫和高溫的力學性能分析結果，優(yōu)化出軋制工藝為首尾軋制（室溫）和時鐘軋制（高溫），其軋制溫度為200oC及軋制后在200oC下退火30min。
【關鍵詞】：鎂合金 異速比 軋制方向 織構 力學性能
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG339;TG146.22
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-28
• 1.1 選題意義10-11
• 1.2 鎂合金塑性加工成形技術及塑性變形機制11-17
• 1.2.1 鎂合金塑性加工成形技術11-13
• 1.2.2 鎂合金的塑性變形機制13-17
• 1.3 變形鎂合金織構及織構調控的制備方法17-21
• 1.3.1 鎂合金織構17
• 1.3.2 變形鎂合金織構類型17-19
• 1.3.3 鎂合金織構調控原理及制備方法19-21
• 1.4 鎂合金板材軋制工藝的研究現狀21-27
• 1.4.1 交叉輥軋制（CRR）21-22
• 1.4.2 交叉軋制（CR）22-23
• 1.4.3 等徑角軋制（ECAR）23-24
• 1.4.4 累積疊軋（ARB）24-25
• 1.4.5 差速軋制（DSR）25-27
• 1.5 研究內容27-28
• 第2章 實驗方法28-34
• 2.1 實驗材料28
• 2.2 實驗方法28-29
• 2.3 實驗軋制設備及軋制原理圖29-30
• 2.4 樣品表征30-34
• 2.4.1 物相分析30
• 2.4.2 組織分析30-31
• 2.4.3 力學性能測試31-32
• 2.4.4 實驗技術路線32-34
• 第3章 異速比對 AZ31 鑄軋板再結晶組織和力學性能的影響34-48
• 3.1 引言34
• 3.2 異速比對軋制 AZ31 鑄軋板組織和織構的影響34-40
• 3.2.0 退火工藝對軋制 AZ31 鑄軋板再結晶組織的影響34-38
• 3.2.1 異速比對軋制 AZ31 鑄軋板再結晶組織的影響38-39
• 3.2.2 異速比對軋制 AZ31 鑄軋板再結晶織構的影響39-40
• 3.3 異速比對軋制 AZ31 鑄軋板力學性能的影響40-47
• 3.3.1 異速比對軋制 AZ31 鑄軋板室溫力學性能的影響40-44
• 3.3.2 異速比對軋制 AZ31 鑄軋板高溫力學性能的影響44-47
• 3.4 本章小結47-48
• 第4章 軋制方向對 AZ31 鑄軋板再結晶組織和力學性能的影響48-60
• 4.1 引言48
• 4.2 軋制方向對軋制 AZ31 鑄軋板組織和織構的影響48-52
• 4.2.1 軋制方向對軋制 AZ31 鑄軋板組織的影響48-49
• 4.2.2 退火工藝對軋制 AZ31 鑄軋板再結晶組織的影響49-51
• 4.2.3 軋制方向對軋制 AZ31 鑄軋板再結晶織構的影響51-52
• 4.3 軋制方向對軋制 AZ31 鑄軋板力學性能的影響52-57
• 4.3.1 軋制方向對軋制 AZ31 鑄軋板室溫力學性能的影響52-55
• 4.3.2 軋制方向對軋制 AZ31 鑄軋板高溫力學性能的影響55-57
• 4.4 本章小結57-60
• 第5章 結論60-62
• 參考文獻62-74
• 作者簡介及科研成果74-76
• 致謝76

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前3條

1 呂炎,徐福昌,薛克敏,單德彬,王真,許沂,孔祥永,趙玉珍,郝南海;鎂合金上機匣等溫精鍛工藝的研究[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2000年04期

2 陳興品;尚都;肖睿;黃光杰;劉慶;;Influence of rolling ways on microstructure and anisotropy of AZ31 alloy sheet[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2010年S2期

3 劉筱;李落星;何鳳億;周佳;朱必武;張立強;;采用元胞自動機結合Laasraoui-Jonas位錯密度模型模擬AZ31鎂合金的動態(tài)再結晶行為(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年09期

本文編號：895144