AZ31镁合金固相回收方法研究

摘要

镁合金作为目前实际应用中最轻的金属工程材料，以其密度小、比强度高等优良的性能日益受到人们的关注。镁及镁合金产品的市场应用前景非常广阔，但是镁合金的应用却受到了很大的限制，原因是镁合金的产品合格率太低。废品的回收就是一个关键的问题。按照传统的液相回收方法回收镁合金，即为再次熔炼的过程，需要添加精炼剂和覆盖剂，回收过程中会产生大量的炉渣，导致镁合金的回收成本高，回收率低。
　　本文以目前使用非常广泛的变形镁合金AZ31作为研究对象，把山西清徐的一家镁业公司日常生产中的废料作为回收的对象。设计合理的挤压模具，通过先冷压，后热挤的方法固相成型，再对其进行热处理，进而使得再生的镁合金具有良好的力学性能。
　　本次试验选用Cr12模具钢为挤压模具的钢种，确定合理的挤压比，画出合理的冷压热挤模具图。进而对模具进行选坯、粗加工、热处理、精加工，最后得到试验所需的冷压、热挤模具各一套。
　　研究了AZ31镁合金在不同的挤压温度下挤压出镁合金试样。进而测试其力学性能，分析挤压温度对试样的力学性能之间的关系，通过分析微观组织和宏观的力学性能，结果说明，镁合金屑粒最佳的挤压温度在450℃，挤压比为25∶1，在此温度下，镁合金的力学性能能够达到最佳。
　　抱着探索研究的态度，选用AZ31为基体，SiC为增强基，用同样的挤压方法制备SiC/AZ31复合材料。研究SiC的体积分数对AZ31基体的力学性能的影响程度，从微观和宏观两个方面分析温度和增强基含量对基体的性能的影响，结果表明，复合材料的最佳挤压温度为450℃，加入SiC粉末并不能改善镁合金的力学性能，但是对其硬度有了一定的增强。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 金属镁及其合金

1．1．1 镁及镁合金概述

1．1．2 镁合金废料的产生

1．1．3 镁合金废料的回收现状

1．2 镁合金再生方法

1．2．1 镁合金液态再生技术方法

1．2．2 镁合金固相合成再生方法

1．3 镁合金的应用及研究

1．4 本论文选题意义及研究主要内容

1．4．1 选题意义

1．4．2 主要研究内容

第二章 试验模具的设计与制备

2．1 试验模具的设计

2．1．1 模具钢的介绍与选择

2．1．2 试验模具参数的选择和设计

2．2 模具的制备

2．2．1 坯料的选择

2．2．2 模具的粗加工

2．2．3 模具的热处理

2．2．4 模具的精加工

2．3 结论

第三章 AZ31镁合金固相生成挤压试验

3．1 实验过程及其技术路线

3．2 试验用料

3．2．1 镁合金屑粒

3．2．2 其他材料的选用

3．3 实验过程

3．3．1 试验参数的选择

3．3．2 试验的进行

3．4 热处理

3．5 试验的力学性能测试

3．5．1 拉伸性能检测

3．5．2 硬度检测

3．6 显微组织观察

3．6．1 光学显微组织观察

3．6．2 断口形貌观察

3．7 实验结果及分析

3．8 本节小结

第四章 试验结果分析

4．1 试验结果参数分析

4．2 力学性能分析

4．2．1 材料的拉伸试验测试

4．2．2 材料的硬度检测

4．3 微观组织分析

4．3．1 光镜显微组织观察与分析

4．3．2 电镜显微组织观察与分析

4．4 挤压温度对挤压力的影响

4．5 结论

第五章 回收AZ31镁合金屑粒中加入增强基制备镁基复合材料方法初探

5．1 添加增强基制备复合材料的原因

5．2 复合材料的的选用和产生方法

5．2．1 增强体的选用

5．2．2 镁基复合材料的产生方法

5．3 试验的内容

5．4 试验过程及其技术路线

5．5 试验

5．6 增强体含量对复合材料性能的影响

5．6．1 力学性能分析

5．6．2 微观组织分析

5．8 结论

第六章 结论

参考文献

致谢

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