铸态AZ81镁合金ECAP态组织与性能研究.pdf

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1、第20卷第3期材料科学与工艺Vol_2ONo．32012年6月MATERIALSSCIENCE&TECHNOLOGYJun．，2012铸态AZ81镁合金ECAP态组织与性能研究罗小萍，张敏刚，柴跃生，李贝，周俊淇(太原科技大学材料科学与工程学院，太原030024)摘要：采用自制的9O。模具，经Bc路径在温度为300~C下研究对比了铸态及不同道次的等通道挤压(ECAP)态AZ81镁合金微观组织和力学性能．结果表明ECAP随着挤压道次的增加，AZ81镁合金显微组织和力学性能发生显著变化．当挤压到4道次，平均晶粒尺寸由原来铸态的145urn细化为9．6urn，拉伸断口韧窝明显增多；抗拉强

2、度从180MPa提高到306MPa，延伸率和硬度分别达到15．8％和142HL．分析表明，AZ81镁合金在高温挤压过程中Mg，A1：相粒子被破碎，并部分溶入基体，0L—Mg基体与B—MgA1相互相阻碍其晶粒长大，获得细小晶粒组织．关键词：等通道转角挤压；AZ81镁合金；微观组织；力学性能中图分类号：0647．3文献标志码：A文章编号：1005—0299(2012)03—0072—05MicrostructureandmechanicalpropertiesofcastAZ81magnesiumalloyprocessedbyequalchannelangularpressingLU

3、OXiao—ping，ZHANGMin-gang，CHAIYue-sheng，LIBei，ZHOUJun—qi(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，TaiyuanUniversityofScienceandTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：ThemicrostructureandmechanicalofAZ81magnesiumalloysbe~reandafterequalchannelangularpressing(ECAP)wereinvestiagtedusingseIf—made90

4、。dieat300℃inBcpath．Theresultsshowedthattherewasabettergrainrefinementwiththeincreasingofpassnumber，thegrainwascontinuouslyrefinedandmechanicaIpropertieswereimprovedafterthepressing．Whensqueezedfourpasses，theaveragegrainsizewererefinedfrom145amto9．6um，tensilefracturespresentedtheincrementofdimp

5、lestructure．tensiIestrengthwerechangedfrom180Mpato306MPa，hardnesswasofl42HL，elongationwasof15．8％．Theanalysisshowedthatthegrainsweremuchsmallerthanthaiofthe．conventionalalloysduetothep—Mg17A112phasebroken，andpartiallyintegratedintotheot—Mgmatrixduringpressingathightemperature．Themutualrestric-t

6、ionbetweenthetwophasesgreatlyreducedthespeedofthedynamicrecrystallization．Keywords：EqualchanneIangularpressing；Magnesiumalloy；Microstructure；Mechanicalproperties近年来，随着科技的发展，能源和原材料的供遍重视并进行了大量的实验研究．结果表明，求关系13益紧张，传统的原材料已不能满足某些ECAP不仅可以有效地细化晶粒，使材料内部组领域的特殊需要．通过细化晶粒，制备微米甚至纳织具有高度的均匀性．而且在变形过程中不改变米级的材料能

7、够显著提高材料的各项性能．基于材料的横截面形状，在相对较低的工作压力下可大塑性变形理论的等通道转角挤压(equalchan．实现材料的反复定向、均匀剪切变形的晶粒细化netangularpressing，简称ECAP)作为制备细晶材效果卜．料的变形工艺逐渐受到世界各国材料研究者的普属于密排六方结构的镁合金作为目前工业应用中最轻的工程材料，其室温和低温下滑移系少，收稿日期：2011—07—23．塑性比较低，容易发生脆断，冷加工性能不好，力基金项目：山西省科技攻关项目资助