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AZ61镁合金强韧化工艺研究

隋里  
【摘要】: 镁合金具有密度低,比强度、比刚度高,减震性好,易切削加工及易回收等一系列优点,目前,在航空航天,军工、汽车和电子等行业中得到了广泛的应用。但是镁及其合金是密排六方结构,塑性成型能力差,因而在实际中大量应用的多为铸造镁合金,变形镁合金的发展严重滞后,很大程度上制约着镁合金的发展和应用。因此变形镁合金材料的强韧化研究是镁合金领域主要的研究方向。 本文选取AZ61镁合金作为基体,采用Ca微合金化、电磁连铸、电磁-悬浮铸造、热挤压变形以及热处理等实验方法,利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、电子探针、透射电镜、布氏硬度仪和MTS NEW-810型实验机对变形镁合金进行了组织和性能分析,探讨各种方式处理后镁合金组织和性能,以期得到最佳的强韧化处理工艺。 本文优化出了镁合金电磁连铸最佳的工艺参数。利用Ca微合金化和电磁连铸方法制备出表面光滑的高品质AZ61镁合金铸锭。实验结果表明,Ca微合金化和电磁场复合作用制备的AZ61电磁连铸锭与普通连铸锭相比,组织、力学性能均得到了较大改善,抗拉强度达到259.4MPa,伸长率为14.8%,分别提高了24.2%和32.1%。 本文对Ca微合金化电磁连铸AZ61镁合金进行热挤压,优化挤压工艺参数,制备出组织和性能均较好的挤压态AZ61镁合金棒材,其抗拉强度为309MPa,伸长率为17.0%,较铸态合金分别提高了19.1%和28.8%。 对热挤压锭进行了热处理,研究了不同热处理工艺对变形镁合金挤压锭析出相大小和分布,显微组织以及力学性能的影响。固溶处理后,组织晶粒长大,时效处理后,合金中出现不连续析出和连续析出的β-Mg17Al12相使得合金的抗拉强度和硬度得到了一定程度的提高,硬度和抗拉强度峰值均在200℃保温24h时获得,最大硬度HB70.2,提高了7.0%,抗拉强度331.6 MPa,提高了7.3%,但伸长率略有下降。 设计和制备了具有理论意义和使用价值的细晶用丝状复合悬浮剂(ZrB250%/Al50%和B4C 50%/Al50%),并通过电磁悬浮铸造实验细化AZ61镁合金组织。研究表明:复合悬浮剂线材能实现变形镁合金的电磁-悬浮铸造,而且能改善合金的微观组织。


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8 夏德宏;变形镁合金的熔炼技术[N];中国有色金属报;2011年
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