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1、《裝備制造技術(shù)12013年第11期變形鎂合金AZ31的研究進(jìn)展陳宜。王順花(蘭州交通大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，甘肅蘭州730070)摘要：綜述了國(guó)內(nèi)外AZ31鎂合金的研究進(jìn)展。分別介紹了AZ31鎂合金組織、力學(xué)性能及變形行為研究現(xiàn)狀，討論了合金元素對(duì)AZ31鎂合金的影響，并對(duì)變形鎂合金AZ31耐蝕性的相關(guān)研究進(jìn)行了總結(jié)。最后對(duì)AZ31鎂合金的發(fā)展前景進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：AZ31鎂合金；合金元素；耐蝕性中圖分類(lèi)號(hào)：TG146文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672—545X(2013)11-0243—04鎂合金作為工程應(yīng)用中密度最
2、低的金屬結(jié)構(gòu)材AZ31的室溫力學(xué)性能相對(duì)較低，限制了其推廣料，具有高比強(qiáng)度、高比剛度、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、阻尼減應(yīng)用，因此迫切需要提高其力學(xué)性能。在室溫下，鎂合震性好、良好的電磁屏蔽性及優(yōu)良的鑄造、切削加工金鍛件如果采用適當(dāng)?shù)脑俳Y(jié)晶退火工藝可以使零件性能等特點(diǎn)【”。鎂具有豐富的資源儲(chǔ)量，易回收，在礦的機(jī)械l生能有較大提高。姜等在室溫下對(duì)AZ3l鎂產(chǎn)資源緊缺、需要節(jié)能環(huán)保的今天，將在工程實(shí)踐的合金試樣不同變形量(2．5％～15％)的鐓粗變形，然各個(gè)領(lǐng)域得到越來(lái)越多的應(yīng)用。AZ31是Mg—AI—Zn后將不同變形量的試樣在不
3、同溫度下保溫一定時(shí)間合金系中最有代表性，也是目前應(yīng)用最廣泛的商用進(jìn)行再結(jié)晶退火。該研究表明，變形量為10％的試變形鎂合金，其具有較好的室溫強(qiáng)度，良好的延展性樣，在350oC下退火后材料的機(jī)械性能較好，其屈服以及優(yōu)良的抗大氣腐蝕能力。AZ31鎂合金可以軋制強(qiáng)度達(dá)到了168．25MPa。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是冷鍛成薄板、厚板、擠壓成棒材、管材、型材，加工成鍛件。變形試樣在退火后發(fā)生了再結(jié)晶，獲得大量細(xì)小的本文針對(duì)變形鎂合金AZ31的組織、力學(xué)性能特再結(jié)晶晶粒，從而細(xì)化了晶粒，使試樣的機(jī)械性能發(fā)點(diǎn)，合金元素影響，耐蝕性改善
4、等多方面進(jìn)行了研究生改變。S．AlsagabiI．Charit等[41在不同的熱處理?xiàng)l件分析，以期為拓展AZ31鎂合金的應(yīng)用提供參考。下(熱處理溫度250—520℃，保溫時(shí)間13h)對(duì)冷軋態(tài)的AZ31板材進(jìn)行了組織觀察和顯微硬度、拉伸1變形鎂合金AZ31研究性能等力學(xué)性能測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該熱處理過(guò)程能夠降低AZ3l鎂合金的各向異性程度。變形鎂合金AZ31鑄態(tài)組織的基體為O／固溶體，鎂具有密排六方晶體結(jié)構(gòu)，滑移系較少，室溫下少量的第二相MgA1：呈骨骼狀分布于Ot相枝晶間塑性變形限于基面{0001}(110>滑
5、移和錐面{1012l和晶界處。Mg】Al：是AZ31鎂合金中唯一的化合物(1011)孿生，因而鎂合金的室溫塑性加工能力較差翻。相，為體心立方結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)a=1．05438nm。當(dāng)變形溫度升高到180～240℃之間時(shí)，隨著孿晶的MgA1相能夠以連續(xù)和不連續(xù)沉淀兩種方式從基體形成而有更多的附加滑移面產(chǎn)生，即僅次于基面的相中析出[21。Mg—AI系合金的固液兩相區(qū)范圍較大，{1011)、{1012)晶面先后產(chǎn)生滑移，使得鎂合金的塑性并且由于鎂是密排六方的晶體結(jié)構(gòu)，使合金元素在得到很大提高；而溫度進(jìn)一步升高到300℃以
6、上，即鎂基體中擴(kuò)散速率很低，很容易在凝固過(guò)程中產(chǎn)生可出現(xiàn)再結(jié)晶過(guò)程，使其具有更好的成形性。因此，枝晶偏析和形成非平衡相。偏析和在晶界及枝晶問(wèn)通常采用熱加工的方式生產(chǎn)變形鎂合金產(chǎn)品。鐘皓、存在Mg。AI：第二相，會(huì)使得鎂合金的熱塑性降低，陳琪等[61對(duì)AZ31鎂合金進(jìn)行了熱擠壓試驗(yàn)，擠壓前加工性能變壞。在Mg—A1一Zn系合金中，Al存在于基后鎂合金的組織變化進(jìn)行了觀察。研究表明，經(jīng)過(guò)熱體固溶體(相)和第二相MgA1：相(相)中，相擠壓后，AZ3l鎂合金的晶粒得以細(xì)化，其力學(xué)性能的數(shù)量隨鋁含量的增加而增加。也得到較
7、大提高，抗拉強(qiáng)度達(dá)到300N／mmz，屈服強(qiáng)收稿日期：2013—08—05作者簡(jiǎn)介：陳宜(1984一)，男，河南新鄉(xiāng)人，碩士，主要研究方向：變形鎂合金加工技術(shù)。243EquipmentManufacturingTechnologyNo．11，2013度達(dá)到200N／mm2～270N／ram。態(tài)AZ31合金進(jìn)行室溫及高溫力學(xué)性能測(cè)試，研究孿生在AZ31變形過(guò)程中起了重要作用，非基面了AZ31合金組織及性能的變化情況。研究表明，當(dāng)滑移系的激活需要孿晶的輔助。張真等通過(guò)對(duì)sb含量增加到0．84％時(shí)，經(jīng)T6處理的合金室溫
8、抗AZ31B鎂合金鑄軋板進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)，研究了AZ31B拉強(qiáng)度由222MPa提高到297MPa。AZ31-0．25％Sb在不同溫度和應(yīng)變速率下的變形組織特征。研究發(fā)合金經(jīng)220熱擠壓及時(shí)效處理后，室溫抗拉強(qiáng)度現(xiàn)，AZ31B低溫變形(200cC以下)時(shí)，變形機(jī)制以基由263MPa提高到297．6MPa；屈服強(qiáng)度由96MPa面滑移和機(jī)械孿生為主；高溫變形(300以上)時(shí)，提高到
