镁合金强韧化热处理工艺研究

《镁合金强韧化热处理工艺研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大连理工大学硕士学位论文摘要由于镁合金材料密度低，且具有较佳的比强度、比刚性、切削性、减振性以及易于回收等特性，被广泛应用于航空、航天、汽车和武器装备的结构件上，以减轻重量，减少耗油，提高综合性能。目前镁合金工件的生产技术仍是以铸造为主，因为应用铸造方法可以制造出尺寸稳定的复杂工件几何，同时也具有较高的加工性能。然而，以铸造方法制备的镁合金材料不够密实，易有孔洞形成，造成疲劳强度不足，并不适用于重要的安全结构件上。通过挤压、锻造以及轧制等塑性变形，可以使镁合金具有比铸造合金更高的力学性能。同时，通过后续的热处理还可使其性能得到进一步的改善和提高，以满足更多

2、结构材料性能的要求。本文选择AZ31变形镁合金，用电磁连铸方法制备了镁合金电磁连铸锭，并对其进行了挤压和热处理强化处理，探讨其组织结构和力学性能之间的关系，以期得到最佳的强韧化组合。本文设计、改装了适合于镁合金的电磁连铸成型系统与保护系统。在经过多次的镁合金电磁连铸实验后，确定出本实验条件下较为合适的工艺参数：电源频率2500Hz，功率10kW；浇注温度700～710℃；液面控制在感应线圈上沿+2mm处，冷却水量为1．0m3／ll，并在此参数下得到了质量较好的镁合金铸锭。在磁场作用下，软接触电磁连铸铸锭具有细小、均匀的显微组织，∥相析出减少，并呈现弥散分布

3、的形式。软接触电磁连铸锭与普通连铸锭相比较，硬度、抗拉强度、冲击吸收功和延伸率分别提高了11％，14．8％，24．5％和71．5％。断口形貌显示软接触连铸锭具有更多的韧性断裂特征。对未挤压电磁连铸锭进行了热处理，结果表明：固溶处理后，镁合金铸锭的韧性以及硬度有所上升：时效处理后，铸锭的韧性有所下降，硬度有所上升；在410。C固溶12h下得到了较优化的强韧性组合，铸锭的冲击吸收功和硬度值分别达到3．75J和51．60HB。对电磁连铸锭进行了挤压处理，挤压后棒材尺寸为110x西25mm，并对挤压后电磁连铸锭进行了热处理，结果表明：铸锭挤压后硬度和抗拉强度分别提

4、高了16．2％和35．0％，而延伸率有所下降，较挤压前降低了3．7％；T4处理后，随着保温时间的增加，挤压锭硬度呈现出先增加后减小的趋势，且随着保温温度的增加，硬度呈下降趋势；T5处理后，随着保温时间的增加，挤压锭硬度呈现出先增加后降低，然后保持稳定的趋势；T6处理后，随着固溶温度的升高，挤压锭硬度呈现减小的趋势。在相同的固溶处理温度下，硬度基本随着时效温度的增加而增加：360℃固溶12h和170。C时效6h的力学性能较热处理前呈现出下降的趋势，固溶处理和时效处理下抗拉强度分别下降了2．1％和镁合金强韧化热处理工艺研究7．6％，延伸率分别下降了47．3％和

5、45．8％；360。C固溶12h和170。C时效6h的拉伸断口均呈现出准解理断裂的特征，都是脆性断裂。关键词：AZ31镁合金；电磁连铸；热处理；显微组织；力学性能一lI—大连理工大学硕士学位论文ResearchonHardeningandToughingalloysHeatTreatmentofMagnesiumAbstractDuetothelowdensity，superiorspecificstrength，cutting，dampingandbeingabletoberecycledofmagnesiumalloys，magnesiumalloys

6、areincreaselinglyappliedinamomobilestructurestoreduceweightandenergeconsumpsionunderthepressureofenvironmentprotection．Nowadays，themainwaytomanufacturemagnesiumalloypartsiscastingduetothepossibilityofproducingparts、Ⅳithsophisticatedshapeandahigherproductionrate．However，materialsma

7、dethroughcastingarelooseinmicrostructureandexistporesnormally，thusdeficiencyoffatiguestrengthmadeitunsuitableforsafetystructures．Comparedwithcastingalloys，improvedmechanicalpropertiesCallbeachievedbyextrusion，forgingandrolling．Moreover,subsequentheattreatmenttailfurtherimprovemech

8、anicalpropertiestosatisfytheneeds