预形变热处理对ZM6镁合金组织和性能的影响

发布时间：2017-10-28 12:33

  本文关键词：预形变热处理对ZM6镁合金组织和性能的影响

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【摘要】：为进一步提高ZM6镁合金T6态的力学性能，在原T6热处理工艺的基础上，通过在固溶处理后和时效处理前进行预形变处理，利用金相(OM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、硬度和室温拉伸等分析测试方法，研究预形变量对ZM6镁合金组织和性能的影响。 通过调控预拉伸形变量，，研究预拉伸形变量对固溶后预拉伸态、时效态的组织和性能的影响。随着预拉伸形变量（2%-10%）的增加，固溶后预形变态组织中孪晶数量逐渐增加，析出以杆状含Zr、Zn为主的第二相；经过时效后，虽然孪晶数量未见明显变化，但是预形变促进了析出相的析出，部分第二相的形态从针棒状变为弯曲状。经过预拉伸的ZM6，在0°方向上，随着形变量增加，合金的强度先增大后趋于平缓，延伸率逐渐减小，形变量为8%时，合金的抗拉强度达到最大值297MPa，当形变量达到10%时，合金的延伸率下降到4%；在90°方向上，随着形变量的增加，合金的强度和延伸率均逐渐提高，当形变量为10%时，合金的抗拉强度和延伸率达到290MPa、11%。经预拉伸形变的ZM6，拉伸试样以穿晶、沿晶混合的方式发生断裂，裂纹多数源于粗大的Zr析出相，随着延伸率的增大，穿晶断裂比例增大，断口逐渐表现出韧脆混合的断裂形貌。 通过调控预压缩形变量，研究预压缩形变量对固溶后预压缩态、时效态组织和性能的影响。随着预拉伸量（2%-16%）的增加，固溶后预形变态组织中孪晶数量逐渐增加，与预拉伸形变试样相比，在相同形变量下，预压缩形变的试样，孪晶的宽带更大，析出相更弥散。经过预压缩的ZM6，在0°方向上，合金的强度和延伸率都随着形变量的增加先增大后趋于平缓，当形变量为14%时，合金的抗拉强度和延伸率达到275MPa、14%；在90°方向上，随着形变量的增加，合金的强度先增大后减小，延伸率逐渐减小，形变量为8%时，合金的抗拉强度达到315MPa，形变量达到14%时，合金的延伸率下降到4.5%。经预压缩形变的ZM6，试样断裂机制和规律与预拉伸形变相差不大。 综上所述，预形变热处理与T6热处理比较，常温抗拉强度提高31%，ZM6镁合金的力学性能显著提高，优化出的最佳的预形变热处理工艺为：540℃×14h+90°预压缩8%的形变量+200℃×8h。
【关键词】：预形变 固溶 时效 ZM6
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.22;TG166.4
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 课题研究的背景及意义11-12
• 1.2 耐热稀土镁合金国内外发展状况12-13
• 1.3 形变热处理工艺13-14
• 1.4 镁合金塑性形变机制14-16
• 1.4.1 滑移15
• 1.4.2 孪生15
• 1.4.3 晶界滑动15-16
• 1.5 课题研究的主要内容16-17
• 第2章 试验方案和试验方法17-25
• 2.1 试验流程17-18
• 2.2 试验材料及制备18
• 2.2.1 试验材料18
• 2.2.2 熔炼浇铸18
• 2.3 试验方案18-22
• 2.3.1 预拉伸形变试验方案19-21
• 2.3.2 预压缩形变试验方案21-22
• 2.4 力学性能试验22-24
• 2.4.1 硬度试验22-23
• 2.4.2 拉伸试验23-24
• 2.5 显微组织观察与分析24-25
• 2.5.1 金相组织观察24
• 2.5.2 断口组织观察24
• 2.5.3 透射显微形貌观察24
• 2.5.4 XRD 物相分析24-25
• 第3章 预拉伸形变对 ZM6 组织和性能的影响25-44
• 3.1 引言25
• 3.2 ZM6 组织25-27
• 3.3 预拉伸形变量对 ZM6 组织的影响27-30
• 3.3.1 预拉伸形变量对 ZM6 固溶后预拉伸态组织的影响27-28
• 3.3.2 拉伸预变对 ZM6 时效态形组织的影响28-30
• 3.4 预拉伸形变量对 ZM6 力学性能的影响30-34
• 3.4.1 预拉伸形变量对 ZM6 硬度的影响30-31
• 3.4.2 预拉伸形变量对 ZM6 时效态强度的影响31-33
• 3.4.3 预拉伸形变量对 ZM6 时效态延伸率的影响33-34
• 3.5 预拉伸形变量对断口组织的影响34-40
• 3.5.1 预拉伸 0°方向断口组织34-37
• 3.5.2 预拉伸 90°方向断口组织37-40
• 3.6 讨论和分析40-42
• 3.7 本章小结42-44
• 第4章 预压缩形变对 ZM6 组织和性能的影响44-60
• 4.1 引言44
• 4.2 预压缩形变量对 ZM6 组织的影响44-47
• 4.2.1 预压缩形变量对 ZM6 固溶后预压缩形变态组织的影响44
• 4.2.2 预压缩形变量对 ZM6 时效态组织的影响44-47
• 4.3 预压缩形变量对 ZM6 力学性能的影响47-51
• 4.3.1 预压缩形变量对 ZM6 硬度的影响48
• 4.3.2 预压缩形变量对 ZM6 时效态强度的影响48-49
• 4.3.3 预压缩形变量对 ZM6 时效态延伸率的影响49-51
• 4.4 预压缩形变量对断口组织的影响51-57
• 4.4.1 预压缩 0°方向断口组织51-53
• 4.4.2 预压缩 90°方向断口组织53-57
• 4.5 讨论和分析57-58
• 4.6 本章小结58-60
• 结论60-61
• 参考文献61-65
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文65-66
• 致谢66

【参考文献】

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本文编号：1108295