az80镁合金的塑性变形与强韧化

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1、摘要作为最轻的金属结构材料，镁合金由于比强度高、阻尼减振性能好而受到关注。但其塑性差、强度低，限制了其使用范畴和使用寿命。无论塑性变形后组织细化，还是时效处理产生的沉淀强化，都可显著改善镁合金组织和性能。在塑性变形组织超细化强化的基础上叠加时效强化，实现两种强化措施的耦合，将可以更大限度地挖掘镁合金的强度潜力。本文以Mg．A1．Zn系变形镁合金的典型代表AZ80镁合金为研究对象，通过等径角挤压(ECAP)组织细化和时效处理两种途径，力求实现两种措施的耦合，改善AZ80镁合金的强韧性，以探索镁合金强韧化方

2、法，扩大镁合金的应用范围。研究表明：1．AZ80镁合金经过280℃ECAP变形8道次后，屈服强度由铸态退火后的125MPa提高到225MPa，抗拉强度由215啪Pa提高到320MPa。在360℃经过ECAP变形8道次后，屈服强度由铸态退火后的125MPa提高到195MPa，抗拉强度由215MPa提高到265MPa。2．280"CECAP变形8道次后的试样在150℃或200℃进行时效处理，基本上没有实现时效强化。360℃ECAP变形8道次后的试样在150℃进行时效处理时，显示出显著的时效强化效果，在150

3、℃时效12小时后，合金强度达峰值340MPa，比时效前提高75MPa，同时合金的延伸率达到24％。ⅡIM等组织观察发现合金中有大量片层状不连续析出相：材料经过时效16小时后，在晶界处观察到颗粒状连续析出相。本研究表明虽然Az80的变形细晶强化和时效强化可以实现耦合，但综合强化效果并不比单独强化的效果好太多。原因是变形细化要求的低变形温度与时效强化要求的高固溶温度之间∞矛盾难以解决。由本实验结果可以看出，若要在镁合金中同时有效实现细晶强化和固溶时效强化，则需要合金中含相当数量的微量元素以阻碍晶粒长大，使变

4、形细化的合金晶粒在360"C的温度下不显著长大，同时保证时效强化元素的有效固溶。关键词：AZ80镁合金等径角挤压时效析出相垒坐!竺!墨苎塑要：．AbstractAsthelightestmetallicstrucrdralmaterial，magnesiumalloysareattractiveformanyapplicationsbecauseoftheirhi曲specificstrengthandgooddampingcharacteristics·However,theuseofmagnesiu

5、malloyshasbeenlimitedduetOtheirpoorplasticityandlowstrength．DeformationandheattreatmentCOIlenhancethemechanicalpropertiesofmagnesiumalloysefficiently．Ifdeformationcallbecoupledwithheattreatment，thepontentialofstrengthenhancementwillbebigger．AZ80magnesium

6、alloyW&5usedinthiswork,whichisatypicalkindofMg-AI-Znwroughtmagnesiumalloys．ThisworkcombinedEqualChannelAngularPressing(ECAP)withheattreatmenttOimprovethepropertiesofAZ80whichcouldpromoteitsutilities．Theresultstated：1．AfterECAPfor8passesat280"C。thealloy's

7、yieldstrengthandultimatetensilestrengthwere225MPaand320MParespectively,higherthanthatofeast-armealledstateforabout125MPaand215MPa．AfterECAPfor8passesat360"C，thealloy’Syieldstrengthandultimatetensilestrengthwere195MPaand265respectively,higherthanthatofcas

8、t-annealledstateforabout125MPaand215MPa．2．TheprocedureofECAPfor8passesat360"Cplusagingtreatmentat150"CWasmoreefficientthantheprocedureofECAPfor8passesat280"Cplusagingtreatmentat1504Cor200"Cinenhancingthemechanicalpropertie