挤压态ZM5镁合金热处理工艺及性能研究

发布时间：2017-11-02 14:22

  本文关键词：挤压态ZM5镁合金热处理工艺及性能研究

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【摘要】：随着社会的不断进步与经济的不断发展，镁合金作为一种具有诸多优点的轻量结构材料逐渐步入我们的日常生活之中。但在进行实际应用时发现镁合金有强度低，韧性塑性不理想等问题，强度不足严重抑制了镁合金的发展应用。形变强化与热处理是合金常见的强化方式，该方法具有便于操作、成本较低等特点。本文通过金相显微组织观察、扫描电镜观察(SEM)、能谱分析、力学性能测试等途径，研究了热处理工艺对热挤压态ZM5合金组织和性能的影响，主要对以下内容进行了讨论：热挤压对ZM5合金的强化效果；适用挤压态ZM5合金的热处理工艺；双级时效对ZM5合金的强化效果；总结预时效工艺对ZM5合金性能的影响；观察不同处理后挤压态ZM5合金组织变化。 实验证明，对比铸态ZM5合金经热挤压加工后的ZM5合金强度有较大提升；对于挤压加工后的合金，T4、T5热处理对性能不会有明显改进，其中只进行固溶不进行人工时效的T4处理会导致再结晶晶粒组织粗大，对性能会有负面影响；进行T6热处理可以略微提升合金性能，想要得到强度更高的合金组织可以对合金进行固溶+双级时效处理。在双级时效过程中，不同的预时效处理温度与时间对合金性能均有影响，，实验结果表明，对挤压态ZM5合金进行415℃×10h固溶处理与100℃×12h+200℃×6h双级时效处理后合金的强度可达322.5MPa。 本文对不同形态的合金组织进行观察发现，铸态ZM5合金在挤压过程中晶粒破碎并发生动态再结晶现象；而经过固溶处理过程后合金内再结晶晶粒长大，析出相固溶进入基体；经过时效处理后Al、Zn元素再次析出，对合金组织有较好的强化效果。
【关键词】：ZM5镁合金 热挤压 热处理 时效工艺 力学性能
【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】：TG166.4;TG146.22
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 镁及镁合金简介10-12
• 1.2 镁合金挤压成型12-13
• 1.3 常见镁合金的强化方法13-16
• 1.3.1 合金化13-15
• 1.3.2 热处理15-16
• 1.3.3 细晶强化16
• 1.4 镁合金双级时效16-17
• 1.5 本文主要研究内容17-18
• 第2章 实验过程及研究方法18-24
• 2.1 主要实验方案流程18-19
• 2.2 ZM5 合金热挤压变形实验19-20
• 2.3 挤压态 ZM5 合金热处理实验20-22
• 2.4 拉伸实验22
• 2.5 组织观察22-24
• 第3章 热挤压对 ZM5 合金组织性能的影响24-30
• 3.1 ZM5 合金铸态组织及性能24-25
• 3.2 ZM5 合金挤压态组织及性能25-29
• 3.2.1 挤压态 ZM5 合金的制备25
• 3.2.2 挤压态 ZM5 合金金相组织观察25-26
• 3.2.3 挤压态 ZM5 合金 SEM 组织观察26-28
• 3.2.4 挤压态 ZM5 合金力学性能测试28
• 3.2.5 挤压态 ZM5 合金断口形貌28-29
• 3.3 本章小结29-30
• 第4章 T4、T5、T6 热处理对挤压态 ZM5 合金组织性能的影响30-37
• 4.1 引言30
• 4.2 三种不同热处理对合金组织的影响30-33
• 4.2.1 合金金相组织观察30-31
• 4.2.2 合金 SEM 组织观察31-33
• 4.3 三种不同热处理工艺合金性能分析33-35
• 4.3.1 合金性能测试33-34
• 4.3.2 合金断口形貌分析34-35
• 4.4 本章小结35-37
• 第5章 双级时效对挤压态 ZM5 合金组织性能的影响37-45
• 5.1 引言37
• 5.2 不同预时效工艺对合金组织的影响37-43
• 5.2.1 双级时效处理后合金金相组织观察37-42
• 5.2.2 经 100 ℃预时效处理合金 SEM 组织观察42-43
• 5.3 不同预时效工艺对合金性能的影响43-44
• 5.4 本章小结44-45
• 结论45-46
• 参考文献46-50
• 致谢50

【参考文献】

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本文编号：1131922