鎂合金材料具有質量輕、電磁屏蔽性好等特性,在汽車、電子、航空航天等領域具有廣泛的應用前景。但是鎂合金的強度、塑性較低,阻礙了鎂合金的應用。本文圍繞著如何提高鎂合金的強度和塑性,并揭示其形成機理,開展的工作及獲得的結果如下: 以鎂合金(AZ31)為試驗對象,探索了固溶-大應變-后續(xù)熱處理工藝路線制備高強鎂合金的可行性,并深入研究了其強化機理。結果表明:固溶-大應變-后續(xù)熱處理工藝能夠成功的制備出高強度高塑性的鎂合金,其晶粒尺寸約為1-3gm。固溶-大應變(劇烈壓縮)可以大幅度提高鎂合金的強度(屈服強度~330MPa),大應變引入的位錯對強度的提高起了很大的作用;后續(xù)時效處理發(fā)揮了時效沉淀強化作用進一步提高鎂合金的強度(屈服強度約為-370MPa);而后續(xù)再結晶處理則可以使合金在具有固溶態(tài)合金強度的同時塑性大幅度提高。顯微組織觀察顯示大應變樣品中存在著大量的孿晶。 以固溶態(tài)粗晶鎂合金、固溶-大應變態(tài)鎂合金、固溶-大應變-時效態(tài)鎂合金和固溶-大應變-再結晶態(tài)鎂合金為對象,研究了鎂合金的拉伸變形機制。結果表明,鎂合金的組織微結構對拉伸變形機制具有強烈影響。固溶態(tài)粗晶鎂合金在拉伸過程中發(fā)生了明顯的孿生;大應變態(tài)及大應變-回復態(tài)細晶鎂合金在拉伸過程中亞結構變化不明顯,其形變機制應主要為位錯運動;經過再結晶處理的鎂合金樣品在拉伸過程中細晶消失,其形變機制應主要是位錯運動,并伴有少量的晶界滑移。 對鎂合金(AZ31)的等通道轉角擠壓(Equal-channel angular pressing簡稱ECAP)進行了研究。結果表明,未經預處理的鎂合金(AZ31)樣品不能實現(xiàn)ECAP加工(發(fā)生斷裂),而經過熱壓縮變形預處理之后的鎂合金(AZ31)樣品可以實現(xiàn)ECAP加工。隨著ECAP加工溫度的升高,鎂合金(AZ31)晶粒長大。 本文的研究內容在國內外鮮見報道,研究結果可為高強度高塑性鎂合金的制備與鎂合金形變機制的揭示提供科學依據。
【學位單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2009
【中圖分類】：TG146.22
【部分圖文】：

要求的新一代汽車。世界各大汽車公司已經將采用鎂合金零部件作為重要發(fā)展方向，汽車工業(yè)己成為鎂合金應用增長的主要驅動力。鎂合金在汽車中應用的主要情況見表1一1，歐美汽車使用鎂合金的情況見表1一2。如圖1一1所示，鎂合金在汽車上的應用相當廣泛。仔)電子類產品殼體及結構件:隨著鎂合金生產技術的突破，也大幅度下降，從而促進了鎂合金在計算機、通信、儀器儀表、鎂合金的使用成本家電、醫(yī)療、輕工等行業(yè)中的應用。其中，鎂合金應用發(fā)展最快的是電子信息和儀器儀表行業(yè)，這些行業(yè)應用的鎂合金制品的單位重量和尺寸雖然不如汽車零部件，但它的數量大、覆蓋面大，總消耗量也是巨大的，成為拉動全球鎂消耗量增加的另一重要因素。隨著消費者對輕、薄、短、小以及時尚新潮的要求越來越高，在3C產品的外殼應用上

線得出的再結晶溫度比實際再結晶溫度稍高，這有可能是在升溫過程中由于過熱引起的。Kamaded等143}在473K以上發(fā)現(xiàn)了再結晶現(xiàn)象，而我們在433K時就發(fā)現(xiàn)了部分晶粒己經開始再結晶，如圖2一2一d所示，這很有可能是由于變形量大引起的再結晶溫度的降低。TMukal等附]在473K下通過8次EC戶衛(wèi)得到的鎂合金組織，其平均晶粒尺寸大小約為1阿;丫uematsu等[4s]在614K下進行擠壓得到的Az31B鎂合金樣品的晶粒尺寸約為2.1阿，本章大應變一433K/473K熱處理之后的晶粒尺寸為1一3娜，這些結果證明動態(tài)再結晶和靜態(tài)再結晶都可以獲得細晶粒組織的鎂合金。圖2一2鎂合金(那乙l)的光學顯微組織(a)固溶處理;偽)大應變處理;(c)大應變 +393K熱處理;(d)大應變+433K熱處理;(e)大應變+473K熱處理.Fig.2一 2MierostruCtUreofMagnesiumalloys(戌乙1)(a)solid一 solutinnheattreatment:(b)la飛 estrain deformatfon:(c)largestraindeformation+393Kheattreatmeni:(d)lalgcstraindeformation+433Kheat treatment:(e)largestraindsformation+473Kheattreatment.

江蘇大學碩士學位論文2.3.3力學性能鎂合金(戌乙l)硬度如圖2一4所示，a~e樣品的硬度分別為54·84HV、69·74HV、73.76HV、60.41HV、57.93HV。大應變之后和后續(xù)393K熱處理之后相對于固溶處理之后的樣品，硬度分別提高了27%和34.5%。H.K幻m等〔伺通過四次ECAP技術制得的Az31鎂合金平均晶粒尺寸2.5阿，顯微硬度達到了64.IHv。工渠東等l4v]通過四次C型等通道角往復式擠壓技術制備出的鎂合金樣品硬度為74.6HV。本章經過固溶一大應變一后續(xù)適當的時效制備出的鎂合金(衣乙l)顯微硬度達到了73.76Hv。(AH)七口鴿呂韌圖2一鎂合金(戌乙l)的硬度(a)固溶處理;偽)大應變處理;(c)大應變 +393K熱處理;(d)人應變+433K熱處理:(e)大應變+473K熱處理.Fig.2一 HardnessofMagnesiumalloy(戌乙1)(a)一solid一 solutionheattreatmeni;(b)一 largestraindeformation:(c)一 largestraindeformation+393Kheattreatment:(d)一 largestraindeformation+433Kheattreatment:(e)一 largestraindeformation+473Kheattreatment.拉伸試驗所得的屈服強度和延伸率如表2一1所示。拉伸曲線如圖2一5所示，可以看出，固溶之后樣品的屈服強度一260MPa左右，大應變之后樣品的屈服強度達到了一330MPa，在隨后的處理中，以393K熱處理之后樣品的屈服強度最高
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