變形鎂合金形變熱處理組織性能研究.pdf

1、鎂合金是目前實(shí)際應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,具有密度低、比剛度和比強(qiáng)度高、阻尼減震性好等優(yōu)點(diǎn),在航空、航天、汽車、計(jì)算機(jī)、電子、通訊等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。但是受到材料制備技術(shù)以及本身力學(xué)性能的制約,鎂合金的應(yīng)用仍遠(yuǎn)落后于鋼鐵和鋁合金,因此鎂合金的強(qiáng)韌化是目前鎂合金研究的熱點(diǎn)。
　　 本課題選擇AZ80和ZK60這兩種可熱處理強(qiáng)化的變形鎂合金作為研究對(duì)象,以細(xì)晶強(qiáng)韌化、織構(gòu)強(qiáng)化、熱處理強(qiáng)化為理論基礎(chǔ),采用形變熱處理的手段,尋求能

2、夠耦合多種強(qiáng)韌化機(jī)制的工藝方法,以提高鎂合金的室溫力學(xué)性能,擴(kuò)大其使用范圍。實(shí)驗(yàn)以兩種合金的擠壓棒材為初始材料,先選取部分材料進(jìn)行ECAP處理,再分別對(duì)擠壓以及ECAP后的材料進(jìn)行時(shí)效處理,對(duì)擠壓+時(shí)效、ECAP以及ECAP+時(shí)效三種不同工藝所得材料的力學(xué)性能以及微觀組織進(jìn)行分析,確定最優(yōu)工藝手段,得到兼具高強(qiáng)度以及良好塑性韌性的鎂合金材料。
　　 AZ80鎂合金的研究結(jié)果表明,時(shí)效過程能夠生成大量的沉淀相,不連續(xù)析出相表現(xiàn)出更

3、良好的強(qiáng)化效果;在150℃下時(shí)效30h可達(dá)到峰值時(shí)效,此時(shí)的屈服強(qiáng)度為205.4Mpa,抗拉強(qiáng)度為292.5MPa,比初始擠壓態(tài)材料分別提高了17.0％和3.2%,但是斷后延伸率有所下降,由擠壓態(tài)的14.6下降到11.0%。對(duì)擠壓態(tài)材料采用ECAP工藝處理之后,雖然強(qiáng)度略有下降,但顯著地提高了塑性韌性,220℃下ECAP4道次之后材料的斷后延伸率達(dá)到20.9%,比初始擠壓態(tài)材料提高了44.1%。
　　 ZK60鎂合金的研究結(jié)果表

4、明,在時(shí)效態(tài)的材料中共發(fā)現(xiàn)4種形態(tài)的第二相析出物;時(shí)效40h后材料的強(qiáng)度達(dá)到最大,屈服強(qiáng)度為281.9Mpa,抗拉強(qiáng)度為315.4MPa,比初始擠壓態(tài)材料,分別提高了24.9%和12.0%關(guān)于ECAP后材料的分析結(jié)果表明,220℃下ECAP4道次的材料,晶粒細(xì)化效果非常顯著,晶粒尺寸為500～800nm;在細(xì)晶強(qiáng)韌化的作用下,屈服強(qiáng)度為243.4MPa,抗拉強(qiáng)度為292.2MPa,比擠壓態(tài)材料分別提高了7.8%和6.9%,其斷后延伸率達(dá)