挤压参数及热处理对AZ80镁合金组织及力学性能的影响

发布时间：2017-09-18 18:08

  本文关键词：挤压参数及热处理对AZ80镁合金组织及力学性能的影响

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【摘要】：面对环境保护与节约能源的压力,镁合金凭借其在价格和性能方面的突出优势,逐渐成为在材料行业的热门研究方向。本文以Mg-Al-Zn系中AZ80镁合金为对象,主要研究了镁合金的变形及热处理,在此基础上,探讨了镁合金组织与力学性能的关系,并优化了热处理工艺及参数对高性能镁合金构件的工艺设计,为复杂高性能镁合金构件成形提供依据。首先,均匀化处理能有效改善材料的内部组织结构,通过观察均匀化处理过程的组织变化,研究了均匀化对组织的演化效果,主要是粒度均匀性及第二相的变化;同时测量了均匀化处理对镁合金抗拉强度和硬度的影响。结果表明,均质化处理有效地消除枝晶偏析,改善镁合金合金的性能,为其后的塑性变形提供了良好的条件。其次,分别选取挤压比为5、10、15、20,温度为200℃、300℃、350℃、380℃、410℃进行挤压实验,研究其对于组织与性能的影响。经过挤压变形后的镁合金抗拉强度得到了很大的上升,同时延伸率也有明显上升,综合力学性能显著提高。挤压变形的组织表明,挤压比的加大能有改善镁合金组织,使之有更密集的细小等轴晶产生,从而有效地细化原始组织的粗大晶粒,获得更稳定的细密的细晶组织。最后,研究了热处理工艺对变形AZ80合金组织性能的影响,确定合适的热处理工艺参数。通过比较分析,选取了低温、中温分别观察经过2h与30h时效处理后的晶粒,研究了材料硬度与热处理时间的关系。在高温下进行5min-60min固溶处理,然后观察其晶粒,研究了在挤压比为20挤压温度410℃条件下硬度随时间的变化关系。研究挤压工艺参数对高温固溶过程中晶粒直径的变化。结果表明经过均匀化处理后的材料,通过挤压比为20,挤压温度380℃变形后,再经过410℃,15分钟固溶处理后合金硬度适中,韧性良好。
【关键词】：AZ80镁合金 均匀化处理 挤压 组织 力学性能 热处理
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG379;TG166.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 镁合金的特点和应用9-14
• 1.1.1 镁合金的基本性质9-13
• 1.1.3 镁合金的应用13-14
• 1.2 镁合金塑性成形技术14-16
• 1.2.1 塑性成形镁合金的性能14-15
• 1.2.2 塑性成形镁合金的国内外研究情况15-16
• 1.3 AZ80镁合金的热处理16-18
• 1.3.1 均匀化热处理16-17
• 1.3.2 固溶处理17-18
• 1.3.3 时效处理18
• 1.4 镁合金的强化机制18-20
• 1.5 研究目的与内容20-22
• 第二章 试验过程22-32
• 2.1 挤压坯料制备22-23
• 2.2 均匀化处理23
• 2.3 挤压试验23-28
• 2.3.1 挤压参数的选择23-25
• 2.3.2 挤压设备25-28
• 2.4 热处理实验28-29
• 2.5 组织及力学性能测试29-32
• 第三章 AZ80镁合金挤压组织及力学性能32-44
• 3.1 均匀化处理对挤压组织及力学性能的影响32-37
• 3.1.1 均匀化处理对组织的影响32-33
• 3.1.2 两种状态下的挤压组织及力学性能对比33-37
• 3.2 挤压参数对变形组织及力学性能的影响37-44
• 3.2.1 挤压参数对组织的影响37-41
• 3.2.2 挤压参数对力学性能的影响41-44
• 第四章 时效和固溶处理对挤压组织及力学性能的影响44-52
• 4.1 时效处理后的组织与性能44-49
• 4.1.1 时效处理对组织的影响44-48
• 4.1.2 时效处理对硬度的影响48-49
• 4.2 固溶处理对组织及性能的影响49-52
• 4.2.1 固溶处理对组织的影响49-50
• 4.2.2 固溶处理对硬度的影响50-52
• 第五章 结论52-53
• 参考文献53-58
• 致谢58-59
• 攻读硕士学位期间已发表的学术论文59-60

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本文编号：877047