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铸态ZK60、AZ80镁合金锻造技术研究

作　者: 周顺新
导　师: 邓子玉
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: ZK60镁合金 AZ80镁合金多向锻造热压缩晶粒取向织构
分类号: TG319
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

锻造是成形重要结构件的重要方法,其变形工步主要有镦粗、拔长、滚挤、预锻。其中多向反复锻造主要研究镦粗变形过程中的组织演变,拔长工艺主要研究金属在变形过程中金属流动情况和组织变化情况,预锻主要是为充满型腔再次分配金属。本课题通过对多向锻造、拔长技术的研究,研究铸态ZK60、AZ80镁合金的锻造工艺,为镁合金大型锻件成形提供实验数据和参数,并得到了如下结果：(1)系统研究了铸态ZK60和AZ80镁合金多向锻造工艺。实验结果表明：对于铸态ZK60镁合金,锻造时晶粒细化效果不明显；而铸态AZ80镁合金锻造时,随着锻造比的增大,组织晶粒细化效果明显,材料塑性得到明显改善。(2)系统研究了铸态AZ80镁合金锻造拔长工艺、锻后组织以及锻后力学性能。实验结果表明,随着锻造比增大,晶粒细化程度越高。(3)系统研究了铸态ZK60镁合金锻造拔长工艺及组织性能。实验结果表明：当锻造比为1.86锻造时,晶粒均匀细小。(4)研究了锻后ZK60镁合金在热加工条件下的变形规律。实验结果表明：ZK60镁合金是一种温度、应变速率敏感材料,流动应力随应变速率增加、温度下降而明显上升,在达到峰值后,流动应力趋于稳定状态。分析热变形后组织发现,镁合金在热变形过程中软化机制为动态再结晶,组织以动态再结晶条状晶为主,温度为250～300℃、速率为1s-1时,条状晶粒变得更加均匀细小,此时材料表现出良好的力学性能和变形特性。(5)AZ80在热压缩过程中会产生纤维组织,呈现各向异性。当速度为1 s-1、温度为380℃时,基面织构强度较弱,材料各向异性较弱,对压缩成形非常有利的。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-12
第1章绪论  12-24
  1.1 前言  12
  1.2 镁合金概述  12-15
    1.2.1 镁合金基本性质  12-13
    1.2.2 镁合金的应用  13-15
  1.3 镁合金锻造成形  15-16
    1.3.1 锻造成型坯料  15
    1.3.2 锻造成型特点  15
    1.3.3 锻造工艺特性  15-16
    1.3.4 锻造方法和设备  16
    1.3.5 锻造模具  16
  1.4 镁合金锻造工艺  16-17
    1.4.1 锻造温度  16-17
    1.4.2 锻造速度  17
    1.4.3 锻造的变形程度  17
  1.5 多向锻造技术研究进展  17-18
  1.6 锻造过程中典型的变形特点  18-20
    1.6.1 锻造过程中的变形不均匀性  18-19
    1.6.2 锻造过程中的剪切变形  19-20
  1.7 镁合金织构  20-21
  1.8 镁合金AZ80研究现状  21
  1.9 镁合金ZK60的发展现状  21-22
  1.10 本文研究目的、意义及主要内容  22-24
    1.10.1 研究目的和意义  23
    1.10.2 课题的主要研究内容  23-24
第2章镁合金高温多向锻造工艺及组织演变  24-34
  2.1 引言  24
  2.2 实验材料  24-25
  2.3 多向锻造工艺方法  25-27
  2.4 ZK60镁合金多向锻造工艺方案及分析  27-29
  2.5 ZK60镁合金锻后微观组织演变  29-30
  2.6 AZ80镁合金多向锻造工艺方案及分析  30-31
  2.7 AZ80镁合金锻造微观组织演变  31-33
  2.8 本章小结  33-34
第3章 AZ80镁合金锻造拔长工艺及组织性能研究  34-42
  3.1 实验材料和实验方法  34
  3.2 实验工艺方案及工艺分析  34-37
  3.3 AZ80镁合金锻后组织分析  37-39
  3.4 锻造前后试样的拉伸断口分析  39-41
    3.4.1 实验目的  39-40
    3.4.2 实验步骤  40
    3.4.3 实验结果与分析  40-41
  3.5 本章小结  41-42
第4章 ZK60镁合金锻造拔长工艺及组织性能研究  42-61
  4.1 实验材料和实验方法  42
  4.2 实验工艺方案及分析  42-45
  4.3 铸态ZK60镁合金拔长过程中的组织演变  45-49
  4.4 锻后ZK60镁合金热压缩实验  49-59
    4.4.1 实验方法  49-50
    4.4.2 热加工参数对流变应力的影响  50-52
    4.4.3 热加工参数对微观组织的影响  52-59
  4.5 本章小结  59-61
第5章 AZ80镁合金高温热变形过程中晶粒取向  61-68
  5.1 实验材料和实验方法  61-62
    5.1.1 实验材料  61
    5.1.2 实验方法  61-62
  5.2 热压缩过程中的晶粒取向演变  62-65
    5.2.1 变形速率影响  64
    5.2.2 变形温度影响  64-65
  5.3 AZ80镁合金热压缩过程中织构演变  65-67
    5.3.1 变形温度对镁合金热压过程中织构的影响  65-66
    5.3.2 变形速率对AZ80镁合金热压缩过程中织构的影响  66-67
  5.4 本章小结  67-68
结论  68-70
参考文献  70-74
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果  74-75
致谢  75

铸态ZK60、AZ80镁合金锻造技术研究

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