AZ80鎂合金杯形件反擠壓成形及組織性能研究.pdf

1、隨著結(jié)構(gòu)輕量化需求的不斷提升，鎂合金以其密度低、比強(qiáng)度高的特點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。本文以AZ80鎂合金為研究對(duì)象，利用數(shù)值模擬分析了不同擠壓參數(shù)對(duì)杯形件反擠壓過程的影響規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)研究了鑄態(tài)、固溶態(tài)、擠壓態(tài)及T5時(shí)效態(tài)合金的組織性能，確定了均勻化處理工藝，分析了不同擠壓參數(shù)對(duì)合金組織性能的影響，并研究了擠壓態(tài)合金在175℃下的時(shí)效行為。
　　研究表明，鑄態(tài)AZ80合金主要由α-Mg固溶體和晶間β-Mg17Al12構(gòu)成，其室溫屈服強(qiáng)

2、度、抗拉強(qiáng)度及延伸率分別為80.95MPa、128.68MPa和3.6％。鑄態(tài)合金的最佳均勻化處理工藝為410℃×10h，熱處理后合金抗拉強(qiáng)度195.31MPa，延伸率7.7%。
　　對(duì)AZ80合金熱態(tài)反擠壓進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了擠壓速度、摩擦因子、擠壓溫度及擠壓比對(duì)AZ80合金杯形件反擠壓成形的影響規(guī)律，確定了合理的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，并分析了不同區(qū)域的應(yīng)變分布情況。
　　對(duì)AZ80合金進(jìn)行了熱態(tài)反擠壓實(shí)驗(yàn)，主要研究了擠壓溫度和擠壓

3、比對(duì)杯形件反擠壓成形的影響。410℃下得到的杯形件成形質(zhì)量良好，370℃和450℃下成形件有明顯的開裂，450℃下發(fā)生了過燒現(xiàn)象。隨著溫度的升高，晶粒尺寸呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，抗拉強(qiáng)度下降，延伸率有所提升。在410℃下，隨著擠壓比的增加，晶粒得到充分細(xì)化，細(xì)晶強(qiáng)化占主導(dǎo)作用，材料強(qiáng)度提升而塑性下降。擠壓比為2.78時(shí)，擠壓態(tài)合金平均晶粒尺寸15μm左右，再結(jié)晶充分，抗拉強(qiáng)度247MPa，延伸率可達(dá)10.2%。擠壓態(tài)合金主要斷裂方式為準(zhǔn)解理脆性斷

4、裂，其斷口形貌呈現(xiàn)淺韌窩伴隨撕裂棱的形式。
　　對(duì)杯形件底部變形區(qū)域進(jìn)行了研究。研究表明，底部位置呈現(xiàn)三向壓應(yīng)力狀態(tài)，沿徑向向外等效應(yīng)變?cè)龃?，晶粒?xì)化，強(qiáng)度提升；底部和側(cè)壁相交位置呈現(xiàn)平面應(yīng)力狀態(tài)，晶粒尺寸大，強(qiáng)度相對(duì)較低。
　　對(duì)擠壓比為2.78的合金進(jìn)行了175℃的時(shí)效處理，在24h時(shí)達(dá)到峰時(shí)效。時(shí)效過程中，黑色第二相Mg17Al12以顆粒狀在晶界析出，隨著時(shí)間增加析出量略有增多。硬脆相在晶間的連續(xù)析出提升時(shí)效態(tài)合金強(qiáng)度