ECAP变形对AZ91镁屑固相成形材料显微组织与力学性能的影响

摘要

本文采用冷压-热压-热挤压和冷压-热压两种方法对AZ91镁合金车削屑进行了固相成型，并在300℃、350℃对其进行了1~4道次的ECAP变形。采用光学显微镜研究了AZ91镁屑固相成型材料ECAP变形前后的显微组织变化，采用X射线衍射对ECAP变形前后AZ91镁屑固相成型材料的织构演变进行了分析，采用拉伸试验机对ECAP变形前后AZ91镁屑固相成型材料的室温拉伸及压缩性能进行了测试，采用阿基米德法对ECAP变形前后AZ91镁屑固相成型材料的密度进行了测试。
　　铸态和固溶态AZ91镁屑经冷压-热压后密度较小，屑与屑之间的结合并不十分紧密，还有观察到屑与屑之间的界面以及孔洞等缺陷的存在；热挤压后密度急剧增加，基本达到饱和。热挤压后晶粒度约为10μm，经过300℃1~2道次的ECAP，晶粒尺寸可以达到2-3μm。随着ECAP变形道次的增加，较大晶粒逐渐破碎，再结晶大面积发生，晶粒分布趋于均匀。随着变形温度的升高，再结晶越来越充分，晶粒逐渐趋于等轴，位错密度逐步降低。由于受到晶粒度和织构双重因素的影响，ECAP变形后AZ91镁屑固相成型材料的屈服强度随着变形道次和变形温度的升高逐渐降低，延伸率也逐步降低，这可能是由于氧化物的存在，诱发孔洞的产生,导致延伸率的下降。经过300℃1道次的ECAP，材料的屈服强度和抗拉强度相比挤压态提高了40％和25%。
　　铸态AZ91镁屑冷压-热压后直接进行ECAP变形，材料的密度提升没有热挤压来的快，ECAP变形4道次后，材料的密度基本达到饱和。经过1~2道次的ECAP，晶粒尺寸可以达到4μm。随着变形道次的增加，较大晶粒逐渐破碎，再结晶大面积发生，晶粒分布趋于均匀，经过4道次的ECAP变形，晶粒尺寸细化到2μm。材料的屈服强度随着随着变形道次的增加先升后降，这是由于晶粒度和织构之间的竞争作用及致密度的影响。材料的抗压强度及延伸率随着道次的增加而增加，这主要是由于密度及晶粒度的影响。

目录

ECAP 变形对AZ91 镁屑固相成形材料显微组织与力学性能的影响

EFFECT OF ECAP ON MICROSTRUCTURE ANDMECHANICAL PROPERTIES OF SOLID-STATERECYCLED AZ91 CHIPS

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 镁合金及其车削屑研究现状

1.3 等通道挤压(ECAP)研究进展

1.4 本文主要研究内容

第2章 试验材料与试验方法

2.1 试验材料

2.2 试验流程

2.3 试验方法

第3章 镁屑冷压-热压-热挤压-ECAP 的显微组织及室温力学性能

3.1 铸态AZ91 镁屑冷压-热压-热挤压-ECAP 的显微组织

3.2 铸态AZ91 镁屑冷压-热压-热挤压-ECAP 基面取向变化

3.3 铸态AZ91 镁屑冷压-热压-热挤压-ECAP 过程中密度变化

3.4 铸态AZ91 镁屑冷压-热压-热挤压-ECAP 室温力学性能

3.5 固溶态AZ91 镁屑冷压-热压-热挤压-ECAP 的显微组织

3.6 固溶态AZ91 镁屑冷压-热压-热挤压-ECAP 室温力学性能

3.7 固溶态AZ91 镁屑冷压-热压-热挤压-ECAP 过程密度变化

3.8 氧化物对镁屑冷压-热压-热挤压-ECAP 后组织及力学性能的影响

3.9 镁屑间的界面在冷压-热压-热挤压变形过程中的变化

3.10 本章小结

第4章 镁屑冷压-热压-ECAP 的显微组织及室温力学性能

4.1 ECAP 变形对铸态AZ91 镁屑冷压-热压成型组织的影响

4.2 铸态AZ91 镁屑冷压-热压-ECAP 室温力学性能

4.3 铸态AZ91 镁屑冷压-热压-ECAP 变形过程中的密度变化

4.4 镁屑间的界面在冷压-热压-ECAP 过程中的变化

4.5 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢