中北大学优秀毕业论文-均匀化热处理对AZ80镁合金微观组织演化影响研究

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1、均匀化热处理对AZ80镁合金微观组织演化影响研究答辩人：张哲滔指导教师：杨勇彪研究内容研究铸态和均匀化热处理两种不同条件下AZ80镁合金压缩后微观组织的变化，从微观组织的变化来分析均匀化热处理对AZ80镁合金微观组织演化的影响。研究方法从铸态AZ80镁合金试验材料上切取试样，其中一半试样采用均匀化热处理，然后分别把铸态和均匀化态的试样压缩变形，最后进行金相分析，以研究铸态和均匀化态的AZ80镁合金微观组织的差异，分析均匀化热处理对AZ80镁合金微观组织演化的影响。第二章.实验过程1.试样制备2.均匀化热处理3.热模拟压缩实验4.金相实验1

2、.实验材料和试样制备实验材料本次实验所用的AZ80镁合金的化学成分如下表所示试样制备本实验所用的圆柱压缩的试样是从铸态AZ80镁合金的棒材车削而来，由于热模拟实验对压缩试样的高径比一般要求为1.5。圆柱试样的尺寸为：Ф8×122.均匀化热处理热处理温度和时间的选择：坯料的温度是塑性变形时最重要参数，温度太高容易造成晶粒的急剧长大，温度太低，材料的塑性也会相应的变差，同时变形抗力会增加，造成坯料压裂，变形难以进行。同时变形温度的高低还影响镁合金的动态再结晶情况。在某一固定温度下，增加保温时间，扩散流量将随溶解度梯度减小而变少，当溶质的原子分布

3、较均匀时，再增加时间元素分布变化也是不大，即均匀化的效果不再增加。因此，在保证Mg17Al12相充分的固溶条件下，保温温度不宜过高，时间不宜过长。综合以上考虑，并结合本次成形件的形状与现有的成形工艺，均匀化热处理工艺制定为：410℃×12h(空冷)。本实验热处理过程是在加热炉中进行，具体操作为:先把试样水平均匀的放入到加热炉中，设定好热处理的参数，热处理结束之后，拿出空冷至室温。实验设备本实验采用Gleeble-1500热模拟试验机上进行压缩实验Gleeble1500热模拟试验机的主要技术参数如下：加热速度：最大速度10000℃/秒（φ6m

4、m普碳钢长试件）最小速度保持温度恒定冷却速度：140℃/秒（1000℃、φ6mm普碳钢长试件）78℃/秒（800-500℃、φ6mm普碳钢长试件）急冷速度10000℃/秒（φ6mm普碳钢长试件）最大载荷：±8165公斤（静载）、±5443公斤（动载）最大位移：101毫米加载速度：最大10000公斤/秒、最小0.001公斤/秒位移速度：最大1200毫米/秒、最小0.000017毫米/秒4.金相实验（1）磨样：我国金相砂纸按粗细分为W28号、W20号、W14号、W10号、W5号等几种。磨时，依次从粗到细研磨，即从W28号磨至W5号；每次换下一道

5、砂纸之前，必须先用水洗去样和手上砂粒，以免把粗的砂粒带到下一级的细砂纸上去。同时要将试样的磨制的方向调转90°，即本道的磨制方向与上一道磨痕方向垂直，以便观察上一道的磨痕是否全部消除。（2）抛光：抛光的原理是利用抛光微粉的磨削、滚压作用，把金相的试样表面抛成光滑的磨面。抛光时应将试样的磨面均匀、平正地压在旋转抛光盘上，并将试样从中心至边缘往返的移动。压力不宜过大，抛光时间也不宜过长，一般的情况下抛光3～5分钟即可。抛光时需向抛光的盘上不断喷注抛光剂，以产生磨削和润滑作用。当磨痕全部消除而呈现镜面时，停止抛光。（3）腐蚀：本次实验用到的腐蚀剂

6、为2%的硝酸酒精溶液，腐蚀时间大约为5s。（4）观察：采用ZEISS数码金相显微镜进行观察，寻找金相组织比较明显的图像拍下来保存。第三章.力学性能和显微组织分析力学性能分析图3.1铸态和均匀化态试样在不同应变下的应力-应变曲线力学性能分析（a)(b)图3.2不同状态下AZ80镁合金试样压缩时的应力-应变曲线：（a)铸态;(b)均匀化态力学性能分析图3.3给出不同应变下的铸态和均匀化态试样压缩时的峰值，可以看出均匀化态试样压缩时的峰值明显大于铸态试样压缩时的峰值，这是因为均匀化热处理降低AZ80镁合金的变形抗力。图3.3为不同应变下的铸态和均

7、匀化态试样压缩时的峰值微观组织演化分析应变量0.1时的微观组织（a)铸态（b)均匀化态微观组织演化分析应变量0.5时的微观组织（c)铸态（d)均匀化态微观组织演化分析应变量0.9时的微观组织（e)铸态（f)均匀化态致谢本毕业论文是在导师杨勇彪老师的悉心指导下完成的。杨老师在镁合金的动态力学研究领域中拥有渊博的知识，而且他的严谨的治学态度使我受益匪浅。从3月中旬开始做实验到6月中旬本论文的完成，无论是选题、实验和论文指导都得到了杨老师的悉心关怀。这三个月以来，杨老师为我们付出了很多，谨此向杨老师表示衷心的感谢！最后，对百忙之中抽出时间来参加毕

8、业论文评阅和答辩的各位专家致以诚挚的谢意！