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热处理对挤压态AZ61镁合金组织及力学性能的影响

姚远程  
【摘要】:近年来,随着能源和环保问题的突出,使镁合金的研究成为一个热点,但大多集中在熔炼技术、成型技术、耐蚀技术的提高等方面。对于挤压变形镁合金的强度和塑性人们也有所研究,但对冲击韧性—特别是在低温下的冲击韧性的研究还未发现,而该性能是体现镁合金材料在力学性能方面的一个综合性能指标,它直接影响镁合金的应用。本文研究了挤压态AZ61镁合金及经过四种热处理后材料的微观组织及室温强度和塑性,并特别研究了不同状态下此镁合金材料在室温及低温下的冲击韧性。 通过对不同状态AZ61镁合金进行拉伸试验和在不同温度下的冲击试验,并结合对各种状态的组织结构的观察与分析,得出以下结论:挤压态AZ61镁合金经固溶处理(385℃×12h)、人工时效处理(260℃×4h和215℃×5h)及固溶+人工时效处理(385℃×12h+215℃×5h)改变了挤压态AZ61镁合金的组织状态;固溶处理及固溶+时效处理使挤压态AZ61镁合金的抗拉强度σ_b和屈服强度σ_(0.2)有所降低,即抗拉强度由挤压态的314.5MPa变为299.7MPa、297.2MPa;屈服强度由挤压态的223.5MPa变为196.4MPa、208.5MPa;而断后伸长率则由16.2%变为19.8%和22.6%,即塑性提高较大,而单纯的时效对挤压态材料性能的影响不大。 试验温度(20℃~-60℃)范围内,挤压态材料的冲击韧性为11.16~12.64J/cm~2,不受温度的影响;固溶处理可以使其室温下的冲击韧性提高较大,达到17.88J/cm~2,但在低温(-40℃和-60℃)下,与挤压态基本相同;而其它几种处理则使冲击韧性降低,并且这种冲击韧性的降低程度随着试验温度的降低而减小;两种单纯时效处理对冲击韧性影响的结果基本相同;固溶处理与固溶+时效处理相比较,固溶处理对冲击韧性的影响更大。


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