镁、锌合金连续挤压工艺和工装开发

摘要

本文对镁、锌合金连续挤压工艺和工装进行了研究和开发。根据镁、锌合金塑性变形机制和CONFORM连续挤压变形分区的研究，在现有的软铝连续挤压设备基础上，通过槽封块的重新设计，取消槽封块上原有的凹槽设计，扩大θ2区，加大变形合金在挤压过程中的变形量，使得镁、锌合金在挤压过程中产生大量的变形热来激活附加滑移面，更好地提高塑性变形能力，开发出一套适于变形镁、锌合金连续挤压的工装。试验结果表明：在改装后的工装上可以制备出合格的AZ31镁合金和ZnAl15锌合金制品，无起皮、尺寸不均，表面不规整等现象。所采用样品是在经改进的铝材连续挤压机上制备的，获得的样品表面状况良好，表明AZ31镁合金和ZnAl15锌合金具有良好的连续挤压成形性能。实验中利用力学拉伸实验、光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜等技术分别对连续挤压态和常规挤压态的AZ31镁合金ZnAl15锌合金制品的力学性能、显微组织、晶体取向和断口形貌进行了检测观察和分析。结果表明：连续挤压制备的AZ31镁合金ZnAl15锌合金中，孪生引起的晶粒转动致使晶体的取向发生了变化；与常规挤压相比，由于晶粒更加细小均匀，伸长率有所升高；但由于在连续挤压过程中，基面的晶体取向发生变化引起的组织软化大于晶粒细化的强化效果，致使材料的屈服强度有所降低，违背了正常的Hall-Petch公式；通过对断口形貌的分析研究发现：常规挤压态的AZ31镁合金为混合韧性脆性断裂，而连续挤压的AZ31镁合金为韧性断裂。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 镁合金的特点及发展概况

1.1.1 镁合金的特点

1.1.2 镁合金的发展概况

1.1.3 镁的晶体学基础

1.2 镁合金塑性变形机制

1.2.1 滑移机制

1.2.2 孪生机制

1.3 镁合金的动态再结晶

1.3.1 动态再结晶的组织特点

1.3.2 动态再结晶形核机制

1.3.3 动态再结晶的影响因素

1.4 变形镁合金的成形工艺

1.4.1 变形镁合金常规成形工艺

1.4.2 大剪切变形工艺

1.5 锌合金的特点及发展概况

1.5.1 锌合金的特点及应用

1.5.2 锌合金的成型工艺

1.6 CONFORM连续挤压工艺

1.7 课题的介绍

1.7.1 选题的目的及意义

1.7.2 研究内容

第2章 CONFORM连续挤压工艺研究及工装开发

2.1 连续挤压工艺

2.1.1 连续挤压工艺的发展概况

2.1.2 连续挤压工艺的特点

2.1.3 挤压工艺的变形分区与金属流动规律

2.2 镁合金CONFORM连续挤压挤压

2.2.1 镁合金CONFORM连续挤压挤压技术的提出

2.2.2 镁合金CONFORM连续挤压挤压工装的开发

第3章 镁合金连续挤压实验

3.1 实验方案

3.1.1 实验材料及设备

3.1.2 实验样品的制备流程

3.2 研究方案技术路线

3.2.1 金相显微组织的观察

3.2.2 力学性能实验

3.2.3 XRD分析晶体分布取向

3.2.4 SEM断口形貌分析

3.3 实验结果与分析

3.3.1 金相显微组织演变

3.3.2 力学性能分析

3.3.3 晶体分布取向的分析

3.3.4 拉伸断口形貌分析

第4章 锌合金连续挤压实验

4.1 实验方案

4.1.1 实验材料及设备

4.1.2 实验样品的制备流程

4.2 研究方案技术路线

4.2.1 金相显微组织的观察

4.2.2 力学性能实验

4.3 实验结果与分析

4.3.1 金相显微组织演变

4.3.2 力学性能分析

结 论

参考文献

致谢

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