熱變形工藝對(duì)含Nd的AZ80鎂合金組織及性能影響的研究.pdf

1、鎂合金是當(dāng)今應(yīng)用最輕的金屬材料，具有許多優(yōu)異的性能，已被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、通訊和航空航天等相關(guān)行業(yè)。但是，鎂合金的室溫韌性低、強(qiáng)度低、塑性變形能力較差，長(zhǎng)期以來(lái)阻礙了鎂合金的發(fā)展與應(yīng)用，而添加稀土元素和尋求合理的加工工藝被認(rèn)為是提高鎂合金力學(xué)性能的有效途徑。
　　本文以AZ80-1％Nd鎂合金為研究對(duì)象，采用金相顯微分析（OM）、斷口形貌分析(SEM)、X射線掃描分析(XRD)、拉伸性能、硬度等測(cè)試，研究了稀土元素Nd及熱變形工藝對(duì)

2、AZ80鎂合金微觀組織和力學(xué)性能的影響，為該合金加工工藝提供理論依據(jù)。
　　AZ80合金加入1%Nd稀土元素可明顯改善其顯微組織，大部分釹與鋁結(jié)合生成高熔點(diǎn)、高熱穩(wěn)定性的稀土相A13Nd；同時(shí)還能提高AZ80鎂合金的抗拉強(qiáng)度和硬度，起到明顯的強(qiáng)化作用。對(duì)鑄態(tài)AZ80-1%Nd鎂合金進(jìn)行均勻化處理，通過(guò)顯微組織觀察，發(fā)現(xiàn)均勻化處理溫度越高、保溫時(shí)間越長(zhǎng)，β相溶解得就越徹底，但保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)引起晶粒長(zhǎng)大；另外，均勻化處理過(guò)程中A13N

3、d稀土相也一直存在，未能溶入基體。通過(guò)各均勻化處理工藝的比較，經(jīng)390℃+12h處理后的組織比較均勻，確定為最佳均勻化工藝。
　　把所有試樣進(jìn)行均勻化處理，然后進(jìn)行恒溫多次的壓縮變形實(shí)驗(yàn)，變形溫度定為390℃，所有試樣最終的的累積應(yīng)變量均為1.6，分成一次、二次、三次和四次，均分變形量。通過(guò)顯微組織觀察，發(fā)現(xiàn)一次和兩次變形，由于單道次變形量較大，組織中即存在有細(xì)小的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒，抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到263Mpa和268Mpa，硬度分

4、別為32.6HRB和31.4HRB；而三次和四次壓縮變形，成形后材料的組織都比較均勻，晶粒也得到一定的細(xì)化，抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到238Mpa和243Mpa，硬度分別為28.4HRB和27.7HRB。變形后的試樣進(jìn)行170℃+28h時(shí)效處理，在一次和兩次變形的組織中，β相析出主要集中在細(xì)小的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒區(qū)，而三次和四次變形的組織，β相彌撒的分部在晶粒內(nèi)部，尤其是四次變形，析出相的數(shù)量多分布廣，起到很好的彌散強(qiáng)化作用，最終抗拉強(qiáng)度與硬度達(dá)到3