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AZ61镁合金的电磁铸轧及后续轧制工艺研究

作　者: 李金涛
导　师: 许光明
学　校: 东北大学
专　业: 材料加工工程
关键词: AZ61镁合金 电磁铸轧 轧制 退火 力学性能 显微组织
分类号: TG339
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 43次
引　用: 1次
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内容摘要


镁合金具有低密度、高的比强度和比刚度、高阻尼、电磁屏蔽良好等优点,近年来在航空、汽车和电子业中得到了广泛应用,但是,由于镁合金本身晶体结构的原因,存在塑性变形能力差的缺点,阻碍了镁合金材料的应用。本文以AZ61镁合金为研究对象,研究了电磁场双辊铸轧工艺对镁合金板材坯料组织的影响,并利用铸轧坯直接进行轧制,研究了轧制工艺及退火制度对AZ61镁合金薄板带组织和性能的影响。论文取得以下有价值的结果：(1)在普通铸轧、静磁场铸轧、同时施加直流磁场与交流电流的情况下,显微组织以等轴晶为主,但普通铸轧条件下晶粒尺寸较大,施加静磁场时晶粒有所细化且晶粒形状逐渐趋于等轴化,在同时施加直流磁场与交流电流条件下,晶粒细化最为明显；(2)热轧后水冷对晶粒的细化有显著作用,但在再次加热后晶粒会异常长大,不利于后续轧制过程组织的控制,因此在热轧工艺后应采用空冷方式进行冷却；(3)在所研究的镁合金AZ61轧制工艺中,最终产品有较好的组织和性能的工艺为：5mm坯料→400℃保温40min→热轧到2.5mm→空冷→400℃保温10min→热轧到1.5mm→热轧到1mm→水冷；(4)对于首次热轧后采用水冷却的轧制工艺,在300℃下进行退火,退火时间不宜超过20min,而首次热轧后采用空冷的轧制工艺,退火时间可以稍微延长,晶粒尺寸不会发生异常长大现象；(5)镁合金AZ61拉伸实验表明,在退火时间延长的情况下塑性增加,强度降低,拉伸断口趋于延性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章 绪论  11-32
  1.1 镁及镁合金  11-14
    1.1.1 镁及镁合金的基本性质  11-13
    1.1.2 镁合金的合金成分与牌号标记方法  13-14
    1.1.3 镁合金的分类  14
  1.2 变形镁合金的研究现状  14-19
    1.2.1 大塑性热变形对合金件微观组织的影响  15-16
    1.2.2 镁合金板材生产的研究状况  16-17
    1.2.3 镁合金板材的冲压成形研究  17-18
    1.2.4 变形镁合金的超塑性成形  18-19
  1.3 磁场对金属材料作用规律的研究现状  19-23
    1.3.1 稳恒或交变磁场的作用  19-22
    1.3.2 脉冲磁场的作用  22-23
  1.4 国内外双辊铸轧镁合金的研究现状  23-29
    1.4.1 国外双辊铸轧镁合金的研究现状  23-26
    1.4.2 国内双辊铸轧镁合金的研究现状  26-29
  1.5 本课题研究的主要目的、意义及内容  29-32
    1.5.1 本课题研究的主要目的  29-30
    1.5.2 本课题研究的意义  30
    1.5.3 本课题研究的内容  30-32
第2章 实验设备及实验过程  32-40
  2.1 电磁铸轧实验设备  32-34
    2.1.1 熔炼炉  32
    2.1.2 铸轧机  32-33
    2.1.3 供料箱  33-34
    2.1.4 线圈  34
  2.2 后续轧制实验设备  34-35
  2.3 实验材料成分  35
  2.4 实验过程  35-37
    2.4.1 镁合金电磁铸轧  35-36
    2.4.2 镁合金后续轧制  36-37
    2.4.3 镁合金轧制板材的退火  37
    2.4.4 拉伸实验  37
    2.4.5 断口扫描  37
  2.5 金相试样的制备  37-38
  2.6 本章小结  38-40
第3章 AZ61镁合金的电磁铸轧  40-45
  3.1 静磁场对镁合金铸轧组织的影响  40-41
  3.2 电流对镁合金铸轧组织的影响  41-42
  3.3 施加直流磁场和交流电流时的镁合金铸轧组织  42-44
  3.4 本章小结  44-45
第4章 AZ61镁合金的后续轧制工艺研究  45-63
  4.1 镁合金板材的轧制组织分析  45-49
    4.1.1 冷却方式对镁合金显微组织的影响  45-47
    4.1.2 保温时间对镁合金显微组织的影响  47-48
    4.1.3 轧制工艺对镁合金显微组织的影响  48-49
  4.2 镁合金轧制显微组织的形成机制  49-52
  4.3 退火对镁合金板材终轧组织的影响  52-54
  4.4 镁合金板材的力学性能分析  54-58
    4.4.1 镁合金的拉伸断裂机制  54-55
    4.4.2 拉伸试验力学性能比较  55-58
  4.5 拉伸断口分析  58-62
    4.5.1 拉伸断口的扫描分析  58-61
    4.5.2 拉伸断口裂纹形成的微观机理  61-62
  4.6 本章小结  62-63
第5章 结论  63-64
参考文献  64-69
致谢  69-70
攻读硕士学位期间发表的论文  70-71
作者简介  71

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属压力加工 > 轧制 > 有色金属轧制
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