往复挤压制备超细晶az61镁合金的研究

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1、摘要往复挤压制备超细晶AZ61镁合金的研究摘要本文通过往复挤压AZ61镁合金，研究了往复挤压工艺对镁合金微观组织、室温力学性能的影响规律；探讨了工艺参数对变形中金属流动性和试样缺陷产生的影响；利用TEM透镜分析了往复挤压AZ61镁合金的组织演变，探讨了其晶粒细化机制；同时，分析了往复挤压AZ61镁合金的室温力学性能。研究结果表明，往复挤压细化AZ61镁合金效果非常显著；原始晶粒度约为50µm的挤压态AZ61镁合金在300℃经过15道次往复挤压后，可获得平均晶粒尺寸为0.8µm的等轴晶组织。往复挤压AZ61镁合金的微观组织和力学性能同时受变形温度和变形程度的影响。变形温度降低，晶粒细化

2、能力增强，变形后合金的延伸率下降，而屈服强度、抗拉强度和硬度提高；随着变形程度增加，合金延伸率和硬度升高，而屈服强度和抗拉强度降低；在一定温度下晶粒细化程度有限，变形程度增加，合金进一步细化效果不明显，但晶粒分布更加均匀。变形温度、变形速度、摩擦力等工艺参数，对往复挤压过程中镁合金的流动性有着较大的影响；当润滑条件不好、模腔留有残屑、变形温度过低、变形速度过快等原因，试样中容易导致缺陷，如表面划伤、撕裂和端部缩孔，可通过一定的方法来控制或消除。往复挤压AZ61镁合金的晶粒细化机制可认为是连续动态回复和再结晶；变形初期，在晶内产生的大量位错交互作用，形成亚结构，继续变形，产生的位错被亚

3、晶进一步吸收，逐渐形成小角度晶界、大角度晶界，镁合金晶粒得以细化。往复挤压中伴随着Mg17Al12第二相粒子在晶界及晶内弥散析出，较粗的第二相粒子会提高位错产生的速度，从而加快晶粒的细化。较低变形温度时，往复挤压AZ61镁合金晶粒细化能够显著提高合金的综合强韧性；较高变形温度时，随着变形程度增加，往复挤压AZ61镁合金的延伸率得到显著提高、而屈服强度随晶粒细化有所降低，这与往复挤压中形成的织构软化和可能发生的晶界滑移有关。关键词：往复挤压，AZ61镁合金，晶粒细化，微观组织，力学性能1摘要StudyontheUltra-fineGrainedanAZ61MgAlloyFabricat

4、edbyCyclicExtrusionCompressionABSTRACTInthispaper,microstructuresandmechanicalpropertiesofanAZ61mgalloyaftercyclicextrusioncompression(CEC)processwerestudied.Theeffectsofthetechnicalfactorsonthefluidityofthedeformationandthemaindeficienciesofthebilletwerealsoinvestigated.Microstructureevolution

5、wasstudiedbytransmissionelectronmicroscopy(TEM)toelucidatethegrainrefinementmechanism.Atlasttheinfluencingfactsonthemechanicalpropertiesatroomtemperaturewerediscussed.ResultsshowedthattheeffectofgrainrefinementofCECprocessontheAZ61mgalloywasveryapparent.Inthispaper,theinitialgrainsize50µmoftheA

6、Z61mgalloywasrefinedto0.8µmafterCEC15passesat300℃.MicrostructuresandmechanicalpropertiesoftheCECedAZ61mgalloywerecontrolledbytheprocessingtemperatureandstrainintensity.Theeffectofgrainrefinement,yieldstrength,tensilestressandhardnesswereincreasedbuttheductilitydecreasedwithloweringtemperature.T

7、heductilityandhardnesswereimprovedbutstrengthdecreasedwiththepassnumberincreasing.TherefinementeffectwaslimitedunderacertainconditionusingCECandthegrainscouldn’tberefinedinfinitelywiththeincreaseofstrainintensity,butthegrainsbecom