触变成形AZ91D镁合金的搅拌摩擦加工及表面复合化

发布时间：2020-12-12 14:39

　　镁合金是当今最具发展潜力的金属结构材料，在现代工业有着越来越广阔的应用前景。但由于本身特性的限制，如镁合金成形后组织晶粒粗大、成分不均，以及耐蚀、耐磨性差等，使其在工业应用中也面临着诸多难题。本文以提高镁合金表面性能为出发点，利用新型的表面改性技术—搅拌摩擦加工，以触变成形AZ91D合金为对象作了一系列的研究(表面组织细化、复合化Al、复合化SiC粒子以及Al和SiC混合复合化)，并与同等条件下的金属型铸造AZ91D作了相应的比较分析。研究发现触变成形和金属型铸造合金的组织均变得非常细小(加工4次后晶粒尺寸约4um左右)，大量β相溶入a相，成分趋于均匀化，组织的显微硬度得到提高；随加工次数的增加，晶粒尺寸减小，但加工4次后搅拌区组织变化不大，而仍可细化、均匀化热机械影响区的组织，此作用以触变成形材料更为显著。高温下，两种材料的组织均有长大，但金属型铸造材料的长大更为严重，该组织在300℃已明显长大。搅拌摩擦加工可以将Al粉均匀地复合于AZ91D镁合金表面，但相比之下，触变成形材料的分布更均匀；复合的Al部分溶入a相中，部分形成β相，剩余部分仍以纯Al的形式存在；由于材料表面复合了耐蚀性... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

搅拌摩擦加J技术示意图

热机械影响区组织环绕着搅拌摩擦区组织。但是触变成形材料加工后组织的塑性流线更加明显，前进面和回撤面与轴肩下压区交界的地方有着更明显的塑性流线。这是因为触变成形材料和金属型铸造材料的原始组织不同而造成的，图2.3a、b分别为AZ91D金属型铸造材料和触变成形材料的基体组织。图2.3a触变成形AZ91D镁合金组织由近似球形的a初生相颗粒、次凝固a相和共晶组织纠成，其中的a初生相颗粒(这部分组织在半固态等温热处理过程中为固相)和二.次凝固a相是Al和Zn在镁中的固溶体，与镁具有相同的晶体结构;共晶组织分布在a相颗粒周l%](这

a)触变成形搅拌摩擦区微观组织(BEI)b)金属型搅拌摩擦区微观组织(BE图2.5搅拌摩擦区背散射像Fig2.5Themierostrueturesoffrietionstirzone(BEI)图2.4a是触变成形AZ91D经搅拌摩擦加工4次后搅拌摩擦区组织的显微照片，加工后触变成形材料晶粒细小，组织均匀，与触变成形基体组织完全不同(

【参考文献】：
期刊论文
[1]热处理工艺对触变成形AZ91D镁合金组织的影响[J]. 李元东,唐钟雪,马颖,阎峰云,郝远.  兰州理工大学学报. 2006(05)
[2]镁合金搅拌摩擦焊接技术的研究进展[J]. 张大童,龙雁,李元元.  特种铸造及有色合金. 2006(03)
[3]镁合金主要制备成形技术述评[J]. 陈礼清,于宝海,马宗义.  世界有色金属. 2005(08)
[4]AZ31镁合金搅拌摩擦焊接显微组织形成机制[J]. 张华,林三宝,吴林,冯吉才.  稀有金属材料与工程. 2005(07)
[5]镁合金成形技术现状及展望[J]. 赵文元,夏兰廷.  铸造设备研究. 2005(02)
[6]金属半固态触变压铸工艺的探讨[J]. 田战峰,杨必成,谢丽君,张志峰,李成栋,朱学新,徐骏,石力开.  铸造技术. 2005(01)
[7]AZ81A镁合金焊接接头的组织与性能[J]. 柯黎明,邢丽,徐卫平.  材料工程. 2005(01)
[8]镁合金成形技术研究进展[J]. 熊守美,苏仕方.  铸造. 2005(01)
[9]镁合金表面处理的研究进展[J]. 姚军,孙广平,贾树盛.  焊接技术. 2004(06)
[10]镁合金表面改性新技术[J]. 陈长军,王茂才,刘一鸣.  腐蚀科学与防护技术. 2004(04)



本文编号：2912748