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AZ61镁合金挤压及热处理工艺研究

吴丹  
【摘要】:本文以AZ61镁合金为研究对象,首先对该合金铸坯进行最佳均匀化工艺热处理。随后将均匀化热处理后的坯料进行不同温度、不同变形量的挤压变形。选取部分试样进行T4、T5、T6热处理探究并进行微观组织、力学性能及其其他性能测试,经过分析后得出以下结论:1.对铸态AZ61镁合金试样进行XRD及其均匀化热处理。结果显示:AZ61镁合金晶内组织主要是由白色的基体a-Mg和黑色枝晶组织β-Mg17Al12组成。通过390°C×4h均匀化处理,枝晶偏析消除最多,均匀化效果最佳。2.对均匀化热处理后的试样进行不同温度及变形量的挤压变形。经挤压的AZ61镁合金内部发生了动态再结晶。从力学和微观组织考虑,最佳变形温度工艺参数在350~370°C左右。挤压变形量(即压比)越大,变形后力学性能及其晶粒细化效果越好。3.对形变后AZ61镁合金进行热处理。热处理使镁合金内部发生了静态再结晶。T4热处理(尤其是高温)可以大大提高形变AZ61镁合金的延伸率,但合金强度偏低。T5、T6可以提高AZ61镁合金抗拉强度,且T6热处理对合金强度提高效果更为明显。AZ61镁合金最佳热处理制度为T6热处理:325°C×2h+180°C×24h,晶粒细化效果最为明显,合金强度及其延伸率提高相对较大。4.对挤压及其热处理后镁合金试样进行XRD图谱及点能谱分析得出:T6处理镁合金能使合金强度得到增强,原因是时效析出弥散分布的强化相β-Mg17Al12。耐磨性能测试结果表明:T6处理使合金细晶强化,其耐磨性能大大提升。5.拉伸断口形貌结果显示:即使AZ61镁合金形变量、形变温度参数及其热处理方式不同,但其断裂机制大致相同,都表现为一定的韧性断裂,在小范围内表现出不同机制。6.对挤压及其热处理后合金进行电化学耐腐蚀性能测试,得出挤压变形及热处理对AZ61镁合金耐腐蚀性能的提高程度有限。通过本次试验,得出AZ61镁合金的最佳均匀化、变形、热处理规律及工艺参数,为改进热处理加工工艺、改善镁合金产品性能及其后期热处理工艺提供了依据。


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