AZ31镁合金多道次热轧工艺及组织性能研究

发布时间：2017-04-16 05:17

  本文关键词：AZ31镁合金多道次热轧工艺及组织性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：镁合金以其轻质的特点广泛应用于汽车、电子、航空航天等领域；变形镁合金可通过塑性变形获得综合性能良好的成品，，轧制技术是生产镁合金板材一种常用的方法，但现阶段的轧制工艺普遍存在轧制道次多，单道次变形量小，生产效率低的问题，大大限制了镁合金的发展，所以，研究高性能镁合金轧制技术对于推动镁合金的发展具有重要意义。本文以AZ31镁合金为研究对象，采用多道次热轧工艺，研究轧制过程中各道次的组织性能及其轧制力，通过分析轧制力与动态再结晶之间的内在联系，以此来获得一条生产效率高、组织性能良好的轧制工艺路线。 采用四种变形量进行多道次热轧，道次轧下量分别为30%、25%、20%和15%，研究不同道次变形量多道次轧制对轧后板材组织性能的影响，并建立起轧制力与工艺参数之间的关系。结果显示，在350℃左右，单道次变形量为25%时，26mm厚铸坯经过6道次轧制成4mm厚薄板，可以获得最佳的组织和力学性能，终轧板材的平均晶粒尺寸为17μm，延伸率为24%，屈服强度和抗拉强度分别为120MPa和233MPa；轧制过程中，30%和25%变形量下单位轧制力随轧制道次的增加持续升高，20%和15%变形量下单位轧制力随轧制道次呈现升高下降的周期性变化。 AZ31镁合金薄板在300℃不同变形量(30%-60%)下轧制，研究变形程度对轧后板材组织和性能的影响。结果表明，在300℃下轧制，变形量为30%可以获得综合力学性能最好的板材，此时板材平均晶粒尺寸为6μm，屈服强度和抗拉强度分别为160MPa和255MPa，延伸率为25.1%。 在镁合金动态再结晶温度附近(250-200℃)和单道次大变形量(30%-50%)条件下轧制两种AZ31镁合金薄板，研究各道次板材的金相组织和力学性能，分析二者之间的区别与联系，结果显示，在相同的轧制工艺参数下，AZ31A镁合金可以更好的通过轧制工艺细化晶粒，从1道次4.85μm细化至4道次3.1μm，且能获得较好综合力学性能的板材，终轧板材的屈服强度和抗拉强度分别为250MPa和303MPa。
【关键词】：AZ31镁合金 热轧 轧制力 动态再结晶
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG339
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 第1章 绪论8-17
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义8-9
• 1.2 镁合金塑性加工的研究现状9-16
• 1.2.1 镁合金板材轧制技术研究9-13
• 1.2.2 镁合金板材轧制的数值模拟研究13-14
• 1.2.3 镁合金板材织构研究14-15
• 1.2.4 镁合金的动态再结晶研究15
• 1.2.5 镁合金板材轧制过程中轧制力研究15-16
• 1.3 选题意义16
• 1.4 主要研究内容16-17
• 第2章 试验材料及试验方法17-23
• 2.1 试验材料17
• 2.2 试验设备和方法17-19
• 2.2.1 轧制试验17
• 2.2.2 金相组织观察（OM）17-18
• 2.2.3 常温拉伸试验18-19
• 2.2.4 断口扫描分析19
• 2.3 试验工艺方案19-23
• 2.3.1 四种不同变形量多道次热轧工艺方案19-20
• 2.3.2 300℃不同变形量薄板轧制工艺方案20-22
• 2.3.3 两种 AZ31 镁合金薄板温轧工艺方案22-23
• 第3章 不同变形量多道次热轧工艺及轧制力23-56
• 3.1 引言23
• 3.2 四种变形量多道次热轧实际轧制结果23-25
• 3.3 不同变形量多道次轧制板材的组织性能25-37
• 3.3.1 30%变形量 5 道次轧制板材的组织性能25-28
• 3.3.2 25%变形量 6 道次轧制板材的组织性能28-30
• 3.3.3 20%变形量 8 道次轧制板材的组织性能30-34
• 3.3.4 15%变形量 11 道次轧制板材的组织性能34-37
• 3.4 四种变形量下多道次热轧过程轧制力37-45
• 3.4.1 30%变形量 5 道次轧制过程轧制力37-39
• 3.4.2 25%变形量 6 道次轧制过程轧制力39-41
• 3.4.3 20%变形量 8 道次轧制过程轧制力41-44
• 3.4.4 15%变形量 11 道次轧制过程轧制力44-45
• 3.5 四种变形量下多道次热轧板材综合比较45-54
• 3.5.1 四种变形量各道次轧制板材显微组织45-48
• 3.5.2 四种变形量终轧板材力学性能48-52
• 3.5.3 四种变形量多道次轧制轧制力52-53
• 3.5.4 不同变形量多道次轧制板宽变化53-54
• 3.6 本章小结54-56
• 第4章 300℃不同变形量薄板轧制工艺及其组织性能56-63
• 4.1 引言56
• 4.2 轧制试验结果56-58
• 4.3 不同变形量下板材的金相组织和力学性能58-61
• 4.4 本章小结61-63
• 第5章 AZ31 镁合金薄板温轧工艺及其组织性能63-71
• 5.1 引言63
• 5.2 轧制工艺参数63-64
• 5.3 两种镁合金轧制板材的金相组织64-66
• 5.4 两种镁合金板材的力学性能66-69
• 5.5 两种 AZ31 镁合金的综合比较69-70
• 5.6 本章小结70-71
• 结论71-73
• 参考文献73-78
• 致谢78

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