TZM310合金累積疊軋制備工藝與性能研究.pdf

1、鎂合金是目前輕金屬中應用較廣泛的金屬之一，具有儲量豐富、質量輕、易于加工成形和良好的生物相容性等優(yōu)點，在應用價值方面凸顯了重要的作用，但作為結構材料，與其他結構材料相比較，鎂合金的延展性和強度相對較低。
　　本文針對Mg-3Sn-1Zn-0.5Mn（TZM310）合金的低強度問題，對TZM310合金進行五種工藝的軋制，優(yōu)選出高強度和綜合性能良好的TZM310合金板材，并研究織構在軋制過程中的影響。采用累積疊軋技術（ARB）制備了T

2、ZM310合金板材，應用析出相及晶粒細化的影響，進一步提高其強度。通過對顯微組織的觀察研究了TZM310合金在軋制過程顯微組織的演變、析出相析出情況和累積疊軋板材的顯微組織演變；采用XRD方法研究析出相析出情況及宏觀織構演變規(guī)律；并討論了軋制態(tài)和疊軋態(tài)板材的力學性能與組織的關系。
　　軋制工藝研究結果表明：隨著軋制道次的增加，動態(tài)再結晶發(fā)生在晶界和孿晶上，且原始晶粒沿軋制方向拉長，晶粒尺寸逐漸減小，當總壓下量達到88.2％時，板材

3、內所有區(qū)域均為動態(tài)再結晶晶粒，發(fā)生了完全動態(tài)再結晶。軋制過程中Mg2Sn相首先在晶界處析出，隨后在晶內、位錯及孿晶處析出，最終呈彌散分布于晶界及晶內。Mg2Sn相以球狀分布在晶體內部，300℃軋制中析出的Mg2Sn相相比于350℃、400℃中析出的Mg2Sn相，含量多且尺寸細小、分布更加彌散，釘扎晶界效果增強。綜合晶粒細化和沉淀強化的共同作用導致了材料的硬度及拉伸性能增強。
　　TZM310合金板材在400℃溫度下共累積疊軋五個道

4、次，累積疊軋一個道次的TZM310合金晶粒細化明顯，隨后累積疊軋四個道次的TZM310合金晶粒細化不顯著，只是隨著累積疊軋道次的增加組織更均勻。TZM310合金板材抗拉強度隨著累積疊軋的軋制道次增加而逐漸上升，第一道次明顯增加，隨后趨于平緩，延伸率則呈下降趨勢，由于板材動態(tài)再結晶，累積疊軋道次間的退火導致其晶粒細化不明顯，所以板材強度隨累積疊軋道次增加增長緩慢。TZM310合金板材最后一個道次的界面為累積疊軋板材力學性能最薄弱的地方，后