mg-gd-zr系镁合金挤压—轧制板材各向异性研究

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1、Mg-Gd-Zr系镁合金挤压—轧制板材各向异性研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：戴雄雁指导教师：胡耀波副教授专业：材料科学与工程学科门类：工学重庆大学材料科学与工程学院二〇一五年四月Investigationonanisotropyofextrusion-rollingsheetofMg-Gd-ZrAlloyAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofE

2、ngineeringByXiongyanDaiSupervisedbyAssociateProf.YaoboHuMajor：MaterialScienceandEngineeringCollegeofMaterialsScienceandEngineeringofChongqingUniversity,ChongqingApril,2015中文摘要摘要镁合金是最轻的商业金属材料，具有高的比强度、比刚度，在航空航天、汽车以及电子通讯等领域有着广泛的应用前景。然而镁合金室温塑性较差，所以传统轧制过程一般在高温下进

3、行，生产工序长、生产成本高。本实验中采用挤压-轧制方法来制备VK系合金薄板材，通过实验确定了合适的VK系镁合金板材挤压和轧制的工艺条件，并通过光学显微分析、X射线荧光光谱分析、X射线衍射分析、力学性能测试等手段分析合金挤压、轧制及热处理过程中微观组织、织构和力学性能的演变规律。主要研究内容和结果如下：①VK2a和VK4a合金在420℃下以123的挤压比挤压后，均发生了动态再结晶，晶粒得到了细化，板材边部和中部组织不均匀。随着合金元素含量增加，挤压组织的晶粒尺寸变小：VK2a合金挤压板材边部平均晶粒尺寸为20μ

4、m，中部平均晶粒尺寸为25μm；VK4a边部和中部晶粒尺寸相应分别为8.3μm和11.5μm。VK2a和VK4a合金挤压态和热处理态板材均表现出较强的基面织构，其中挤压态织构强度最大值分别为9.2和11.0。VK2a屈服强度、抗拉强度和延伸率的IPA值分别为15.8%、2.8%和12.6%，VK4a板材对应的数值分别为37.0%、6.9%和26.9%，因此VK2a合金各向异性小于VK4a合金。②在440℃下以32的挤压比对VK2b进行挤压，挤压板材平均晶粒尺寸为10.4μm，较挤压比为123时的晶粒尺寸小，并

5、且挤压纵截面中存在着明显的挤压流线。挤压比为32时，挤压态合金的屈服强度、抗拉强度和延伸率的IPA分别为9.3%、14.0%和14.6%。③采用单向轧制、交叉轧制I和交叉轧制II三种不同工艺处理挤压VK2b合金，获得的轧制态板材均为典型的基面织构形式。三种轧制方式均能在一定程度上减弱挤压板材基面织构强度，织构强度最大值由原始态的12.8分别变为10.5、5.0和5.3。对单向降温轧制的板材在350℃下退火，随着退火时间的延长，板材织构类型基本不变，但基面织构强度变大。关键词：VK系镁合金，挤压板，轧制，织构I

6、英文摘要ABSTRACTAsthelightestcommercialmetalmaterial,magnesiumalloyshavemanyadvantagessuchashighspecificstrength,highspecificstiffness.Itispromisingtobewidelyusedinaerospace,automobileandelectronicandotherfields.However,becauseofthepoorformabilityatroomtemperat

7、ure,thetraditionalrollingmustbeconductedatahighertemperatures.Theproductionsequenceofmagnesiumalloyinhotrollingiscomplicatedandcostly.VKalloysheetswerepreparedbyextrusionandrollinginresearch.Theappropriateextrusionandrollingparametersweredeterminedinexperim

8、ents.opticalmicroscopy,X-rayfluorescencespectroscopy,X-raydiffractionanalysis,tensiletestingwereemployedtoinvestigatethemicrostructure,texture,andmechanicalpropertieschangesduringextrusion,rollingandhe