AE45稀土镁合金薄带的制备及其性能研究

发布时间：2020-11-13 09:15

　　 镁合金具有质轻、比强度高、电磁屏蔽效果好、易回收、机械加工性好等优点,在汽车、航空航天、国防军事、电子等行业发展飞速。然而镁合金在产品的强度、耐腐蚀性和塑性成形方面存在一定不足,同时其应用于精细零部件的薄带生产甚少,限制了镁合金的应用范围。本实验以制备高性能镁合金薄带为目标,在AZ系薄带研究的基础上,通过添加合金元素和改善加工工艺探索拥有更高强度和更好成形性能的镁合金薄带制备方法。研究表明,AZ91在AZ系镁合金中具有较高强度和耐腐蚀性,但过多的Al易造成枝晶粗大,影响其塑性。本实验采用稀土元素替代部分Al元素,同时结合铸轧-温轧工艺,制备高性能镁合金薄带材。实验具体分为两部分,第一部分为薄带的制备,具体方法为,按照Al综合当量9%,向AZ31镁合金中复合添加Al和轻稀土La、Ce元素,使Al和稀土成分含量控制在4%和5%左右,利用辽宁科技大学镁合金铸轧中心的熔炼炉进行原料熔化,充分搅拌后浇铸成锭;将铸锭切块再次熔化,利用辽宁科技大学镁合金铸轧中心的双辊立式铜辊连铸机铸轧成板,得到2.5mm左右的铸轧板材;利用辽宁科技大学镁合金铸轧中心的六辊温轧机对铸轧板材进行温轧,轧制成厚度分别为0.6mm、0.4mm、0.2mm的薄带。第二部分即材料的检测,采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、万能电子试验机和电化学工作站对不同工艺过程所得材料进行综合性能的比较分析,得到如下结果:(1)稀土镁合金可轧制至0.2mm以下薄带;(2)铸造组织中,稀土第二相Al-(La/Ce)呈大块状和骨骼状分布在基体α-Mg上,随着轧制变形,铸轧板材和轧制板材中稀土相被碾碎细化,最终呈微米级和部分亚微米级的颗粒弥散分布在组织中,可细化晶粒并钉轧晶界;添加稀土后合金板材基面织构有所弱化;(3)加稀土后,轧制板材抗拉强度有所提高,而延伸率少许降低;AE45镁合金板材的各向异性明显,垂直于轧制方向拥有最佳的力学性能;常温拉伸中,材料随着逐渐减薄轧制,材料的力学性能先上升后下降,0.4mm轧制板材的抗拉强度可达297MPa,延伸率为4.1%,断裂为脆性断裂;高温拉伸实验中,温度越高延伸率越大、抗拉强度越低,断裂为韧性断裂;(4)电化学实验结果证实,添加稀土元素提高了镁合金的耐腐蚀性能;并且随着材料的逐步加工,材料的表面活性增高,加之过程中存在残余应力,材料的耐腐蚀性能降低。
【学位单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG339
【部分图文】：

辽宁科技大学硕士毕业论文待温度降到 680℃时，利用辽宁科技大学镁合金铸轧如图 2.3），进行铸轧板材的制备[40]，铸轧机具有内为 20m3/min，辊径和辊身宽分别为 300mm 和 200，铸轧力为 4t，整个过程须有保护气氛保护，最终

12图 2.3 双辊立式铜辊连铸机Fig 2.3 Twin-vertical-copper roll continuous cas行，利用镁合金铸轧中心的箱式电阻炉热处理，期间用铝箔包裹镁板防止镁板室温冷却后备用。技大学镁合金铸轧中心的六辊温轧机（

箱式电阻炉
【参考文献】

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本文编号：2882027