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塑性变形对粗镁直接熔炼AZ91镁合金组织及硬度的影响

作　者: 王凤彬
导　师: 杨林；孙晶
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 材料学
关键词: 粗镁直接熔炼AZ91镁合金压缩退火显微组织硬度
分类号: TG146.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

粗镁直接熔炼AZ91镁合金减少了镁合金的生产工艺,提高了生产效率,为了更好的将粗镁直接熔炼AZ91镁合金应用到实际生产中,研究塑性变形对粗镁直接熔炼镁合金组织及性能的影响,以达到改善该材料力学性能的目的,对于该合金的生产工艺具有一定的指导意义。本文利用微控电子万能试验机,以一定的压缩速率不同的温度及压缩量,对粗镁直接熔炼AZ91镁合金进行高温压缩,随后对部分压缩态该镁合金进行了退火处理以及固溶处理,研究了高温压缩及高温压缩后退火处理和固溶处理对其显微组织与硬度的影响。研究结果表明:在200℃压缩时,应力应变曲线主要表现为加工硬化现象,当压缩变形量达到30%左右时,出现加工硬化极值;在300℃～400℃压缩时,变形量在20%~35%时,出现压缩平台;在200℃压缩时,组织中存在大量的孪晶,材料以孪生方式发生塑性变形,与压缩曲线中的加工硬化现象相匹配;在300℃压缩时,材料已发生再结晶,出现压缩流线,并且变形量越大,压缩流线越明显,再结晶粒细化越明显;在400℃压缩时,组织中出现明显的再结晶晶粒,并且随压缩量的增大,在压缩量为50%时出现了等轴晶粒,晶粒尺寸可达到15~25μm;200℃压缩态AZ91镁合金经过330℃不同时间退火,30min退火即可完成回复再结晶,对应的硬度最大,而300℃压缩态AZ91镁合金则需要经过330℃×60min退火才可完成回复再结晶,硬度达到最大值;对于200℃压缩量为30%以及300℃压缩量为40%的粗镁直接熔炼AZ91镁合金选择410℃×14h的固溶处理,强化的效果好,而300℃压缩量为30%的镁合金选择410℃×12h的固溶处理,强化效果较好。采用一定的固溶处理温度与时间,对于未产生裂纹的压缩态镁合金会产生强化作用,强化作用效果与变形量和变形温度有关。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-21
  1.1 镁合金的种类及应用  10-12
    1.1.1 高强度镁合金  10-11
    1.1.2 耐热镁合金  11
    1.1.3 耐蚀镁合金  11
    1.1.4 阻燃镁合金  11
    1.1.5 变形镁合金  11-12
  1.2 AZ 系镁合金的组织及其性能  12-13
  1.3 镁合金的熔炼方法及熔炼技术的发展  13-14
    1.3.1 熔炼技术方法  13
    1.3.2 熔炼技术的发展  13-14
  1.4 镁合金中的组织缺陷及对镁合金性能的影响  14-16
    1.4.1 镁合金中的组织缺陷  14-16
    1.4.2 镁合金中的组织缺陷对镁合金性能的影响  16
  1.5 镁合金的塑性变形机制  16-18
    1.5.1 镁合金塑性变形的滑移机制  16-17
    1.5.2 镁合金塑性变形的孪生机制  17
    1.5.3 镁合金塑性变形的晶界滑动机制  17-18
  1.6 镁合金的塑性变形技术  18-19
  1.7 镁合金的动态再结晶  19-20
    1.7.1 镁合金的动态再结晶理论基础  19
    1.7.2 镁合金的动态再结晶机制  19-20
  1.8 课题提出的意义  20-21
第二章实验材料及方法  21-24
  2.1 实验材料  21
  2.2 实验设备  21
  2.3 实验过程及方法  21-24
    2.3.1 压缩试样的制备  21-22
    2.3.2 高温压缩试验  22-23
    2.3.3 压缩试样的退火处理及固溶处理  23
    2.3.4 试样的组织观察及硬度测量  23-24
第三章实验结果与分析  24-56
  3.1 高温压缩态粗镁直接熔炼AZ91 镁合金的微观组织及力学性能  24-40
    3.1.1 高温压缩态粗镁直接熔炼AZ91 镁合金的光学显微分析  24-27
    3.1.2 高温压缩态粗镁直接熔炼AZ91 镁合金的扫描电子显微分析  27-30
    3.1.3 高温压缩态粗镁直接熔炼AZ91 镁合金真应力-应变压缩曲线分析  30-32
    3.1.4 高温压缩态粗镁直接熔炼AZ91 镁合金裂纹的扫描显微分析  32-36
    3.1.5 粗镁直接熔炼AZ91 镁合金的压断断口的扫描电镜分析  36-38
    3.1.6 高温压缩态粗镁直接熔炼AZ91 镁合金的硬度分析  38-40
  3.2 退火对高温压缩态粗镁直接熔炼AZ91 镁合金组织及硬度的影响  40-52
    3.2.1 退火对压缩量30%的粗镁直接熔炼AZ91 镁合金组织及硬度的影响  40-43
    3.2.2 退火对压缩量40%的粗镁直接熔炼AZ91 镁合金组织及硬度的影响  43-46
    3.2.3 退火对压缩量50%的粗镁直接熔炼AZ91 镁合金组织及硬度的影响  46-49
    3.2.4 退火对压缩量60%的粗镁直接熔炼AZ91 镁合金组织及硬度的影响  49-52
  3.3 固溶处理对压缩态粗镁直接熔炼AZ91 镁合金组织及硬度的影响  52-56
    3.3.1 固溶处理对压缩态粗镁直接熔炼AZ91 镁合金组织的影响  53-55
    3.3.2 固溶处理对压缩态粗镁直接熔炼AZ91 镁合金硬度的影响  55-56
第四章结论  56-57
参考文献  57-60
在学研究成果  60-61
致谢  61

塑性变形对粗镁直接熔炼AZ91镁合金组织及硬度的影响

内容摘要

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