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AZ91镁合金的晶粒细化及其力学性能

张志远  
【摘要】:在不同挤压比下对AZ91镁合金铸锭进行了热挤压,然后对部分热挤压变形AZ91镁合金进行了人工时效处理,通过显微组织观察及力学行能测试,探讨了热挤压及后续人工时效处理所引起的AZ91镁合金的显微组织演化,确定了经过不同挤压比热挤压及人工时效处理的AZ91镁合金在不同试验温度状态下的抗拉强度σ_b、屈服强度σ_(0.2)及断裂延伸率δ,并利用扫描电子显微镜对拉伸断口形貌进行了观察,进而确定了热挤压变形AZ91镁合金的拉伸断裂特征。 研究结果表明:热挤压可以显著细化AZ91镁合金的晶粒,而且晶粒细化效果与所采用的挤压比密切相关。不同试验温度下,热挤压变形AZ91镁合金的抗拉强度和屈服强度均随着挤压比的增加而增大;热挤压变形AZ91镁合金的室温断裂延伸率随着挤压比的增大而减小,而其在较高温度下的延伸率则随挤压比的增大先增加后减小。试验温度对热挤压变形AZ91镁合金的拉伸性能有着显著影响,对于不同挤压比下热挤压的AZ91镁合金而言,均在150℃时表现出最高的抗拉强度和屈服强度,而其断裂延伸率则随试验温度的升高而增加。人工时效处理对挤压变形AZ91镁合金的力学性能也有较大的影响,对于经过时效处理的挤压比为9和18的挤压变形AZ91镁合金而言,其室温和高温抗拉强度和屈服强度比未经时效处理的合金要高,而对于挤压比为36的挤压变形AZ91镁合金而言,时效处理虽然可以提高其室温强度,但却降低其在较高试验温度下的强度;另一方面,时效处理虽然引起挤压变形AZ91镁合金的室温断裂延伸率降低,但却可使挤压变形AZ91镁合金的高温断裂延伸率增加。 对不同加工处理状态的AZ91镁合金的断口形貌观察与分析表明,在室温下拉伸时,镁合金表现出韧性和脆性混合断裂特征;而在高温下拉伸时,韧窝数量多且较深,可以确定合金基本发生韧性断裂。


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