本文關鍵詞：AZ31鎂合金絲材熱拉拔工藝研究

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【摘要】：鎂合金絲材輕質、高強、良好的生物相容性使其在電子產品、航空航天、醫(yī)療等領域有著廣泛的應用,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,拉拔易產生裂紋,并且冷拉拔退火頻繁,效率極低。本課題針對鎂合金絲材冷拉拔的技術難點,提出了降溫熱拉拔工藝,實現(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60%以上)的塑性變形,減少了退火次數(shù),提高了生產效率,因此,具有重要的學術意義和應用價值。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AZ31鎂合金絲材性能的影響規(guī)律,并對不同退火次數(shù)的連續(xù)熱拉拔工藝方案進行對比,給出了較優(yōu)方案。研究發(fā)現(xiàn),進行單道次熱拉拔時,道次變形量越大,絲材中動態(tài)再結晶組織越多,但即使30%的變形量下,動態(tài)再結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,絲材中的織構類型逐漸由初始的{0001}0211//拉拔方向的再結晶織構轉變?yōu)閧0001}0110//拉拔方向的形變織構,并且織構強度隨著變形量的增大而逐漸增強;絲材的強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%之間時絲材的綜合力學性能較好。變形溫度和冷卻條件對絲材的組織有著重要的影響,拉拔后絲材組織中的再結晶組織分數(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模口急劇冷卻,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發(fā)生繼續(xù)再結晶,所以最終絲材組織中大部分為再結晶組織,因此水冷條件下絲材可承受的拉拔力更大;水冷條件,在再結晶溫度以下變形時所得AZ31鎂合金絲材的織構類型主要為{0001}(0110+0211)//拉拔方向的混合織構,而隨著溫度的逐漸升高,絲材的織構類型逐漸轉變?yōu)閱我环较虻膡0001}0110//拉拔方向的形變織構,并且織構強度逐漸減弱;拉拔后絲材的強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度普遍高于空冷條件所得絲材。根據(jù)對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%。通過對比發(fā)現(xiàn)三個道次一退火的連續(xù)熱拉拔工藝最終所得絲材的綜合力學性能更高,變形后的絲材屈服強度從初始擠壓棒料的157.3MPa提高至306.5-382.8MPa,抗拉強度從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。
【關鍵詞】：AZ31鎂合金 熱拉拔 微觀組織 織構 力學性能
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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 鎂合金中的動態(tài)再結晶14-16
• 1.2.4 鎂合金中的織構研究16-17
• 1.3 鎂合金的應用17-19
• 1.3.1 鎂合金在國防軍事領域的應用18
• 1.3.2 鎂合金在醫(yī)療領域的應用18-19
• 1.3.3 鎂合金在汽車、電子及其他領域的應用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內容21-23
• 第2章 實驗材料和實驗方法23-29
• 2.1 實驗材料23-24
• 2.2 實驗方案24-27
• 2.2.1 道次變形量對AZ31 鎂合金絲材性能的影響的研究方案24-25
• 2.2.2 溫度對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 分析測試方法27-29
• 2.3.1 熱拉拔實驗設備27
• 2.3.2 常溫拉伸實驗27
• 2.3.3 顯微硬度測試27-28
• 2.3.4 金相組織觀察28
• 2.3.5 EBSD分析測試28-29
• 第3章 道次變形量對AZ31 鎂合金絲材組織、織構及力學性能的影響29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 道次變形量對AZ31 鎂合金絲材組織的影響29-34
• 3.2.1 道次變形量對AZ31 鎂合金絲材顯微組織的影響29-32
• 3.2.2 道次變形量對AZ31 鎂合金絲材動態(tài)再結晶組織分數(shù)的影響32-34
• 3.3 道次變形量對AZ31 鎂合金絲材織構的影響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AZ31 鎂合金絲材力學性能的影響38-41
• 3.4.1 道次變形量對AZ31 鎂合金熱拉拔絲材強度的影響38-40
• 3.4.2 道次變形量對AZ31 鎂合金熱拉拔絲材顯微硬度的影響40-41
• 3.5 織構強度對力學性能的影響41-42
• 3.6 本章小結42-43
• 第4章 溫度及冷卻條件對AZ31 鎂合金絲材組織、織構及力學性能的影響43-55
• 4.1 引言43
• 4.2 溫度對熱拉拔后AZ31 鎂合金絲材組織的影響43-48
• 4.2.1 道次變形量對AZ31 鎂合金絲材顯微組織的影響43-45
• 4.2.2 溫度對AZ31 鎂合金絲材動態(tài)再結晶組織分數(shù)的影響45-48
• 4.3 拉拔溫度對AZ31 鎂合金絲材織構的影響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AZ31 鎂合金絲材力學性能的影響51-53
• 4.4.1 拉拔溫度對AZ31 鎂合金熱拉拔絲材強度的影響51-52
• 4.4.2 拉拔溫度對AZ31 鎂合金熱拉拔絲材顯微硬度的影響52-53
• 4.5 織構強度對力學性能的影響53-54
• 4.6 本章小結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 鎂合金絲材力學性能分析60-61
• 5.4 兩種工藝對比61-64
• 5.5 本章小結64-65
• 結論65-67
• 參考文獻67-75
• 致謝75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 張同俊,李星國;鎂合金的應用和中國鎂工業(yè)[J];材料導報;2002年07期

2 陳慶榮;楊忠;李建平;郭永春;王建利;;變形鎂合金EBSD試樣的制備[J];材料導報;2013年03期

3 趙欣;張奎;李興剛;李永軍;何慶彪;孫建鋒;;Deformation behavior and dynamic recrystallization of Mg-Y-Nd-Gd-Zr alloy[J];Journal of Rare Earths;2008年06期

4 辛仁龍;汪炳叔;周正;黃光杰;劉慶;;Effects of strain rate and temperature on microstructure and texture for AZ31 during uniaxial compression[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2010年S2期

5 F.BERGE;L.KRüGER;H.OUAZIZ;C.ULLRICH;;溫度和應變速率對雙輥鑄軋、軋制和熱處理態(tài)AZ31鎂合金流動應力行為的影響(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2015年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 喬艷黨;純鎂溫軋與冷拉拔中的動態(tài)再結晶、織構及性能的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 徐奔;AZ31鎂合金絲材拉拔工藝的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

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本文編號：890889