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《熱塑性變形對(duì)鎂合金微觀組織與性能的影響》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要電磁連鑄鎂合金具有晶粒細(xì)小、組織均勻、優(yōu)良的力學(xué)性能和塑性變形能力等優(yōu)點(diǎn)。本文研究了電磁連鑄AZ31鎂合金的塑性變形及其組織、性能變化。分別采用了鍛造、軋制和擠壓三種塑性變形方式,研究了變形前后鎂合金的顯微組織、力學(xué)性能和斷口形貌。研究表明:(1)鍛造變形能使電磁連鑄AZ31鎂合金晶粒更細(xì)化,成分更均勻,組織更細(xì)小,內(nèi)部更致密;鍛造后AZ31鎂合金的硬度得到明顯提高。經(jīng)過(guò)一次換向鍛造和兩次換向鍛造后的硬度分別為55和63,比鑄態(tài)鎂合金分別提高了22%和40%;高溫鍛造裂口呈現(xiàn)沿晶斷裂特征,室溫裂口呈
2、現(xiàn)穿晶斷裂特征。(2)軋制變形后的AZ31鎂合金晶粒細(xì)小、組織均勻,內(nèi)部致密,且微觀組織無(wú)明顯的變形方向性;晶粒內(nèi)部有大量的變形孿晶,呈現(xiàn)沿軋制方向取向排列。*LSJJ后的鎂合金綜合力學(xué)性能較好,沿與*LSJJ方向成45。方向截取的試樣其綜合力學(xué)性能最好,其屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率分別達(dá)到194MPa、383MPa和27.7%;斷口形貌觀察表明軋制態(tài)變形鎂合金的斷口均具有韌性斷裂特征。(3)擠壓變形后AZ31鎂合金產(chǎn)生強(qiáng)烈的織構(gòu),該織構(gòu)呈現(xiàn)基面取向的特征,(0002)基面和<1010>晶向平行于擠壓方向。隨著擠壓比的增大,形
3、變織構(gòu)也增強(qiáng)。擠壓變形過(guò)程中的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶能夠顯著細(xì)化晶粒,局部細(xì)晶區(qū)的平均晶粒為29m。微觀組織中幾乎看不到M917舢12等金屬間化合物。與鑄態(tài)合金相比,擠壓后的AZ31鎂合金具有更細(xì)小的晶粒和更均勻的微觀組織。擠壓后材料的綜合力學(xué)性能顯著提高。隨著擠壓比的增大,變形鎂合金的綜合力學(xué)性能也越優(yōu)越。擠壓比為25時(shí),屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和斷面收縮率分別為259MPa,357MPa和30.5%,比鑄態(tài)合金分別提高了86.33%,64.52%和67.40%。隨著擠壓比的增大,晶粒細(xì)化效果更明顯,微觀組織更均勻,綜合性能更優(yōu)越。斷口形貌表
4、明擠壓變形后材料由韌脆混合型斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。(4)采用MSC.Superform中的Yada模型,模擬了鎂合金的擠壓變形過(guò)程,得到了變形組織云圖,模擬結(jié)果表明隨擠壓比的增大,得到的晶粒尺寸愈小,內(nèi)部組織更加均勻,這與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果相符合。關(guān)鍵詞:變形鎂合金;鍛造;軋制;熱擠壓;力學(xué)性能熱塑性變形對(duì)鎂合金微觀組織與性能的影響EffectofHotPlasticDeformationonMicrostructureandPropertiesofMagnesiumAlloyAbstractElectromagneticcontin
5、uouscast(EMC)hasmanyadvantagessuchas"smoothingotsurface,compact,homogeneousandhighercastingvelocity.Magnesiumalloysarethelightestmetallicstructuralmaterialsandtheyareveryattractiveinautomobileandaerospaceindustries.TheEMCmagnesiumalloycrystalhasmuchfinerandmoreunifo
6、rmthannormalcastedbillet.Inthispaper,hotplasticdeformmionprocessoftheEMCAZ3landAZ61alloyhasbeenstudied.Andthemicrostructure,mechanicalpropertiesandfracturemorphologyhasbeenresearchedbeforeandafterdeformmion.Theresultsasfollows:(1)As-forgedAZ31alloyhasmuchrefinedgrai
7、nsandcompositionismoreuniform,homogeneousandthematerialismoredensified.ThehardnessofdeformedAZ31alloywassignificantlyimproved.Thehardnessofas-forgedalloychangedforging—directiononceandtwiceiS55and63.whichwererespectivelyenhancedby22%and40%.comparedwiththatofas-casts
8、amples.Thefracturemorphologyhaschanged,intergranularfractureathighforgingtemperature,whiletransgranularfractureatroomforgingtemperature.(2