热挤压对MG-6Al合金组织和性能的影响

摘要

挤压作为变形镁合金一种有效的塑性成形方式，可以显著提高镁合金的变形能力，获得大变形量，进而达到改善镁合金组织并提高其性能的目的。影响变形镁合金组织的因素较多，如挤压速度、挤压温度、挤压比及润滑条件等。本文以Mg-6Al合金为研究对象，通过光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析以及拉伸试验等分析测试手段，系统研究了挤压速度、挤压温度及挤压比对Mg-6Al合金显微组织和力学性能的影响规律。研究结果表明:均匀化态Mg-6Al合金晶粒的平均尺寸约为70μm。Mg-6Al合金的动态再结晶分为形核和长大两个阶段，且动态再结晶晶粒多数在原始晶界和孪晶处形核。
　　当挤压比为55，挤压温度为400℃时，分别以10 mm/min、20 mm/min的挤压速度对均匀化态Mg-6Al合金进行热挤压。当挤压速度为10 mm/min时，Mg-6Al合金中发生了不完全动态再结晶，动态再结晶晶粒的平均尺寸约为2μm。当挤压速度为20 mm/min时，Mg-6Al合金中发生了完全动态再结晶，动态再结晶晶粒的平均尺寸约为3μm。当挤压速度范围为10～40mm/min时，挤压速度的提高有利于促进动态再结晶的发生，随着挤压速度的提高，挤压态Mg-6Al合金的抗拉强度及断后伸长率增大。
　　当挤压温度为400℃，挤压速度为20 mm/min时，分别采用8、22、55的挤压比对均匀化态Mg-6Al合金进行热挤压。随着挤压比的增大，Mg-6Al合金的组织更加均匀，动态再结晶程度更大，且随着挤压比的提高，挤压态Mg-6Al合金的抗拉强度及断后伸长率增大，当挤压比提高至55时，Mg-6Al合金的抗拉强度达到275 MPa，断后伸长率达到27％。
　　Mg-6Al合金的热挤压过程可分为三个阶段:锭坯镦粗阶段、填充挤压阶段及基本挤压阶段。挤压速度变化时，Mg-6Al合金热挤压过程中的最大挤压力及稳态挤压力与动态再结晶密切相关。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 镁合金塑性加工技术

1．3 镁合金塑性变形机制

1．3．1 镁合金的滑移机制

1．3．2 镁合金的孪生机制

1．4 镁合金热挤压国内外研究现状

1．5 本课题的主要研究内容

第2章 试验材料及试验方法

2．1 试验流程

2．2 试验材料及试验方案

2．3 挤压模具

2．4 显微组织观察与力学性能测试

2．4．1 显微组织观察

2．4．2 力学性能测试

第3章 挤压工艺参数对Mg-6Al合金组织和性能的影响

3．1 引言

3．2 铸态Mg-6Al合金的均匀化处理

3．3 挤压速度对Mg-6Al合金组织和性能的影响

3．3．1 挤压速度对Mg-6Al合金组织的影响

3．3．2 挤压速度对Mg-6Al合金性能的影响

3．4 挤压温度对Mg-6Al合金组织和性能的影响

3．4．1 挤压温度对Mg-6Al合金组织的影响

3．4．2 挤压温度对Mg-6Al合金性能的影响

3．5 挤压比对Mg-6Al合金组织和性能的影响

3．5．1 挤压比对Mg-6Al合金组织的影响

3．5．2 挤压比对Mg-6Al合金性能的影响

3．6 本章小结

第4章 挤压工艺参数对挤压力的影响

4．1 引言

4．2 挤压速度对挤压力的影响

4．3 挤压温度对挤压力的影响

4．4 挤压比对挤压力的影响

4．5 本章小结

第5章 退火对挤压态Mg-6Al合金显微组织的影响

5．1 引言

5．2 退火对挤压态Mg-6Al合金显微组织的影响

5．3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢