触变成形az91d镁合金的组织与性能及热处理工艺研究

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1、兰州理工大学硕士论文摘要AZ91D镁合金具有良好的铸造性能、机械强度，是应用最广的镁合金之一，但是其凝固温度范围宽，在压铸生产时容易形成气孔，因此通常是在铸态下使用。而触变成形技术能够减少或消除气孔，所以能通过热处理来提高镁合金的力学性能，而不会产生表面缺陷。触变成形技术兼有液态和固态金属成形的优点，是高效、节能的材料加工前沿技术。并且采用触变铸造时的形变抗力比固态要小的多，因此能够显著减少对模具的冲击和磨损，延长模具的使用寿命。本文主要研究了触变成形工艺参数和热处理工艺对AZ91D合金组织和力学性能的影响。研究表明，最佳的成形工艺为：保温温度为585℃、保温时间90min、模具温度为3

2、50℃。模具温度在350℃时，合金充型效果良好，太低则不利于充型；保温温度在575℃时，由于固相率太高充型能力下降；保温时间小于90min很难获得完整的外形，时间过长则坯料氧化严重。固溶处理后合金的抗拉强度、屈服强度上升，但是由于p．Mgl7A112相的分解溶入n—Mg基体中，形成了显微硬度较低的固溶体组织，合金的硬度有所下降。触变成形镁合金具有显著的时效强化特征，强化相为B．Mgl7A1m时效温度对合金的组织和性能有显著的影响。时效温度升高，可以使合金达到最大硬化效果的时间提前，但是其最大的硬化效果降低。时效处理过程中，强化相的析出有两种类型：不连续与连续析出。在晶界处的不连续析出优先

3、进行，晶粒内部的连续析出需要较长的保温时间或较高的保温温度。180℃时仅有不连续析出，当温度升到200℃、220℃、250℃后，均在不同的时间内发生了连续析出，并且数量逐渐增加；时效强化的效果对固溶体的固溶度有很大的敏感性，415"C．24h固溶后的时效强化明显高于415℃-Sh固溶后的效果：B．MglrAll2在固溶时效时经历溶解与二次析出，变得更加细小均匀，晶界的强烈钉扎作用能显著提高合金的力学性能。经415℃-24h-200℃-16h的热处理，合金抗拉强度达到213Mpa，比铸态提高了近51％。关键词：触变成形AZ91D镁合金固溶时效显微组织力学性能兰州理工大学硕士论文摘要Abst

4、ractAZ91DisthemostpopularMgalloyduetoitssuperiorcombinationofcastability,mechanicalstrength．Butitiseasytoproduceporosityduringdiecastingbecauseitsrangofsolidifytemperatureiswide．soitisusedincastcommonly．nlixofotruingcaneliminateairporosityproduccdduringdiecasting．sothepropertiesofthixoformedMgall

5、oyscanbeimprovedbvheattreatmentandsome8urfscedefectsformedduringheattreatmentcanbeavoidccl．Tllixoformingisahigh-efficient．energy-saveandadvancedmaterialprocessingtechnologybecauseitcombinestheadvantagesofbothcastingandforgingteehnoligies．Inaddition．theformingresistanceforceandformingtemperatureof

6、thixoformingisobviouslylessthanthatofthesolidstateformingandcasting，respectively,thentheservicelireofmouldisprolonged+Efiectsofprocessparametersandheat-treatmentonmicrostmcturesandpropertieswe犯studiedinthispaper．nleresultsshowthattheoptimumprocessparameterisholdingtemperatureat585℃，holdingtimefor

7、90minandmouldtemperature砒350℃．nlefillingpropertyofalloyisexcellentwhenmouldtemperatureis350℃．Itisunfavorabletofillmouldwhenthetemperatureistoolow．WlIileholdingtcmporatureisat575℃，thefillingpropertyreducesbecauseofhi2hs