本文關(guān)鍵詞：超細(xì)晶Mg-3Al-Zn-xAg合金制備及其軋制變形行為研究

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【摘要】：本文利用純度較高的Mg、Al、Zn、Ag四種元素粉末進(jìn)行高能機(jī)械球磨,制備出不同Ag含量的Mg-3Al-Zn-x Ag(x=0,0.5,1.0,2.0 wt.%)復(fù)合粉末,并且通過(guò)真空熱壓和熱擠壓的致密化工藝得到致密度為99%的棒材,然后研究它的軋制工藝,軋制完成后對(duì)板材做固溶-時(shí)效處理,希望得到強(qiáng)度和塑性都較好的鎂合金板材。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和分析,本課題得到的結(jié)果如下:含0.5wt.%Ag時(shí)粉末的平均晶粒和顆粒尺寸最小,大約為335nm和15.26μm。材料經(jīng)過(guò)熱壓和溫?cái)D壓后,致密度有大幅度的提高。經(jīng)過(guò)熱壓后致密度為95%左右,溫?cái)D壓后致密度可以達(dá)到99%左右,達(dá)到了實(shí)驗(yàn)的預(yù)期效果。并且,在含2.0wt.%Ag的擠壓棒材中,X射線(xiàn)衍射圖中存在微弱的Mg54Ag17相的特征峰,說(shuō)明在擠壓過(guò)程中產(chǎn)生了新相Mg54Al17。研究擠壓溫度對(duì)于材料綜合性能的影響,得到250℃擠壓時(shí),材料的綜合性能最優(yōu)。不同Ag含量材料的拉伸性能和壓縮性能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,含0.5wt.%Ag成分材料的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度均較高,分別為428.93MPa和432.36MPa。隨后,對(duì)拉伸斷口的分析可以再次看到四種成分合金的晶粒大小,并且可以確定合金的斷裂方式均為準(zhǔn)解理斷裂。綜合考慮各方面的因素可以得出,最佳的擠壓溫度為250℃,合金的成分為Mg-3Al-Zn-0.5Ag。本文以直徑為18mm的擠壓棒材作為初始軋制材料,主要研究軋制溫度和道次變形量對(duì)軋后板材組織和性能的影響,對(duì)比了20%和30%兩個(gè)變形量,250℃、300℃和350℃三個(gè)軋制溫度,以期得到適于Mg-3Al-Zn-0.5Ag鎂合金軋制的合理的軋制工藝。最后,得出利于Mg-3Al-Zn-0.5Ag鎂合金軋制的較優(yōu)的工藝參數(shù)為:軋制溫度300℃,道次變形量20%。最后,本文對(duì)前期軋制得到的板材進(jìn)行了固溶、時(shí)效處理,結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)固溶、時(shí)效處理后,合金的平均晶粒尺寸由處理前的0.69μm長(zhǎng)大到處理后的1.4μm左右,是原始晶粒尺寸的2倍左右。且在不同時(shí)效處理工藝下,均出現(xiàn)了數(shù)量、分布、大小各異的析出相,通過(guò)TEM分析確定該相為Mg54Ag17。合理的控制時(shí)效處理的溫度和時(shí)間,可以提高材料的強(qiáng)度和硬度,并且在某些參數(shù)下延伸率也有一定程度的提高,得出最佳的時(shí)效處理工藝為:時(shí)效溫度為140℃,時(shí)效時(shí)間為10h。在此條件下,材料的屈服強(qiáng)度可以達(dá)到390.47MPa,抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到457.98MPa,延伸率為17.81%。時(shí)效處理后材料斷裂類(lèi)型仍然為準(zhǔn)解理斷裂。
【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(lèi)號(hào)】：TG146.22;TG335

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1192024