宽幅AZ31B铸轧镁合金温轧工艺条件的组织性能

发布时间：2020-10-15 00:16

　　 在温度范围为300~450℃,压下率为20%~40%,轧制速度为0.1~0.8 m/s工艺条件下对宽幅AZ31B铸轧镁合金进行了多组温轧试验,而后对轧后的镁板分别进行室温拉伸,并用光学显微镜观察各条件轧制后的组织形态,用SEM观察拉伸试样断口形貌,同时进行往复摩擦实验。研究表明:轧制温度为350℃,轧制速度为0.1 m/s,压下率为30%时可以获得很好的断裂强度,在此温轧条件下镁合金板材的耐磨损系数增加了80%;温度为450℃,轧制速度为0.8 m/s,压下率为40%时可以获得很好的塑性变形能力;压下率超过30%之后,晶界处容易产生位错塞积,导致累积变形量增加及内应力激增,是镁合金边部产生微裂纹进而形成断裂失效的主要原因。
【部分图文】：

针对某特定工艺条件对温轧前后镁合金板材的耐磨损程度进行对比分析，从而确定了镁板实际应用所需性能对应的温轧工艺条件，最终为工业生产和加工所需镁合金板材时提供较好的工艺指导，既能得到符合实际要求的镁合金板材，又能节能降耗、提高生产效率。1实验材料及方法选用宽幅AZ31B铸轧镁合金板材为试样材料，其化学元素组分如下表1。表1AZ31B镁合金板材化学元素含量(质量分数，%)Table1ChemicalcompositionofAZ31Bmagnesiumalloysheet(massfraction，%)AlZnMnFeSiCuNiMg3.370.860.290.040.10.00150.0047Bal．图1AZ31B铸轧镁合金原料的显微组织Fig．1MicrostructureofthecastingAZ31Bmagnesiumalloy试验轧机为二辊轧机，辊径为?320mm，轧辊采用汽油喷灯进行加热温度补偿，轧制时轧辊温度保持150℃。从700mm宽幅AZ31B镁合金铸轧板取尺寸为150mm×150mm×7mm的板坯，在温度范围为300℃～450℃，压下率为20%～40%，轧制速度为0.1～0.8m/s条件下进行温轧试验。在轧制后的板坯边部随机取样制作金相试样，利用光学电子显微镜观察组织。沿轧制方向用线切割法加工拉伸试样如图2，试样厚度平均为2mm;然后在WDW-E100D电子万能试验机进行拉伸实验。分别从原板和温轧后板坯的表层、中部随机取样，进行往复摩擦实验。图2拉伸试样示意图Fig．2Schematicdiagramoftensilespecimens表2往复摩擦试验参数Table2RubstestparametersFrictionlengthFrictionfrequencyTimeLoad5mm2Hz10min5N2实验结果及讨论2.1轧制速度对AZ31B组织的影响轧制速度为0.1m/s时，由于速度较小，镁板与轧辊接触的时间较长，散热较快，在某些区域形成混晶;随着轧制速度的增加，晶粒组织较为均匀，晶界处有再结晶晶粒产生，晶界形状规整，有少量杂质，轧制

lZnMnFeSiCuNiMg3.370.860.290.040.10.00150.0047Bal．图1AZ31B铸轧镁合金原料的显微组织Fig．1MicrostructureofthecastingAZ31Bmagnesiumalloy试验轧机为二辊轧机，辊径为?320mm，轧辊采用汽油喷灯进行加热温度补偿，轧制时轧辊温度保持150℃。从700mm宽幅AZ31B镁合金铸轧板取尺寸为150mm×150mm×7mm的板坯，在温度范围为300℃～450℃，压下率为20%～40%，轧制速度为0.1～0.8m/s条件下进行温轧试验。在轧制后的板坯边部随机取样制作金相试样，利用光学电子显微镜观察组织。沿轧制方向用线切割法加工拉伸试样如图2，试样厚度平均为2mm;然后在WDW-E100D电子万能试验机进行拉伸实验。分别从原板和温轧后板坯的表层、中部随机取样，进行往复摩擦实验。图2拉伸试样示意图Fig．2Schematicdiagramoftensilespecimens表2往复摩擦试验参数Table2RubstestparametersFrictionlengthFrictionfrequencyTimeLoad5mm2Hz10min5N2实验结果及讨论2.1轧制速度对AZ31B组织的影响轧制速度为0.1m/s时，由于速度较小，镁板与轧辊接触的时间较长，散热较快，在某些区域形成混晶;随着轧制速度的增加，晶粒组织较为均匀，晶界处有再结晶晶粒产生，晶界形状规整，有少量杂质，轧制速度为0.8m/s时部分区域有稍大的晶粒出现，局部出现混晶。如图3所示。图3不同轧制速度条件下AZ31B镁合金的显微组织Fig．3MicrostructureofAZ31Bmagnesiumalloyunderdifferentrollingspeeds(a)0.1m/s;(b)0.5m/s;(c)0.8m/s(350℃，reductionrateof30%)35

表层、中部随机取样，进行往复摩擦实验。图2拉伸试样示意图Fig．2Schematicdiagramoftensilespecimens表2往复摩擦试验参数Table2RubstestparametersFrictionlengthFrictionfrequencyTimeLoad5mm2Hz10min5N2实验结果及讨论2.1轧制速度对AZ31B组织的影响轧制速度为0.1m/s时，由于速度较小，镁板与轧辊接触的时间较长，散热较快，在某些区域形成混晶;随着轧制速度的增加，晶粒组织较为均匀，晶界处有再结晶晶粒产生，晶界形状规整，有少量杂质，轧制速度为0.8m/s时部分区域有稍大的晶粒出现，局部出现混晶。如图3所示。图3不同轧制速度条件下AZ31B镁合金的显微组织Fig．3MicrostructureofAZ31Bmagnesiumalloyunderdifferentrollingspeeds(a)0.1m/s;(b)0.5m/s;(c)0.8m/s(350℃，reductionrateof30%)35
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本文编号：2841408