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变形参数对Mg-6Zn-1Y-1Ce合金组织和机械性能的影响

杨冲  
【摘要】: 晶粒和二次相颗粒的细化对Mg合金的力学性能具有决定性作用,目前,变形Mg合金组织细化主要通过高压扭转、等径转角挤压、往复挤压和正挤压等大塑性变形工艺来实现,其中,往复挤压可以获得高强度高韧性。然而,往复挤压温度、道次和挤压比对其组织影响未有系统报道,本文作者针对此问题,选取Mg-6Zn-1Y-1Ce合金,分别采用往复挤压和正挤压工艺细化了合金组织。往复挤压温度选取300℃、320℃、340℃和360℃,挤压比选取7.72(挤压桶直径为Φ50mm,挤压颈为Φ18mm)和12.76(挤压桶直径为Φ50mm,挤压颈为Φ14mm);挤压道次1-6。正挤压温度选取300℃、340℃、370℃和400℃。使用光镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析了合金组织,测试了合金的拉伸性能和硬度。总结挤压比、挤压温度和挤压道次对合金组织和性能的影响规律,分析和探讨挤压参数对合金组织和性能的影响。并得出如下结论: 1)往复挤压、正挤压都能够有效细化合金组织,基体通过动态再结晶形成细小等轴晶。在压力为8MPa、挤压比12.76、1道次,340℃下所得组织中晶粒最为细小,晶粒尺寸在5μm左右;在300℃、挤压比7.72、挤压压力8MPa的条件下4道次后所得组织晶粒最为细小,晶粒大小为在5μm左右。 2)在挤压比12.76、挤压压力8MPa、挤压温度340℃下,4道次与1道次对比, 1道次晶粒细化效果优于4道次。在挤压比7.72、挤压压力8MPa、挤压温度为300℃进行4道次的往复挤压,与T4处理后的镁合金相比。证明T4处理后均匀分布的第二相在挤压过程中可以起到钉扎作用,从而抑制动态再结晶过程中的晶粒长大。 3)正挤压CT-Mg-6Zn-1Y-1Ce镁合金,300℃时所得晶粒最为细小,当温度超过370℃时,组织发生完全动态再结晶。当温度高于370℃时,晶粒尺寸也随着温度的升高而长大。300℃时抗拉强度最高,为317.43MPa;当温度为340℃时,延伸率最好,为14.1%。


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