AZ31鎂合金變通道角擠壓與等通道角擠壓兩步混合擠壓的研究.pdf

1、鎂合金越來越廣泛的應(yīng)用已經(jīng)成為了未來的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，但鎂具有密排六方結(jié)構(gòu)，只有有限滑移系，室溫下塑性成形能力差，因此改善其塑性變形能力就變成了一個(gè)亟待解決的非常關(guān)鍵的問題。實(shí)踐證明，細(xì)小等軸的晶粒組織能改善其塑性變形能力，因此找到一種是用有效的工藝來細(xì)化鎂合金晶粒顯得非常重要。
　　 本文旨在研究?jī)刹交旌蠑D壓變形過程中AZ31系鎂合金的微觀組織演變和變形后的力學(xué)性能以及變形工藝，并對(duì)出對(duì)比分析。重點(diǎn)討論了混合變形過程中的晶粒細(xì)化

2、機(jī)制和模型，變形后的室溫壓縮性能及斷裂機(jī)制，以及混合變形過程中的擠壓力和應(yīng)變。以期在對(duì)兩步擠壓的對(duì)比分析中得到對(duì)AZ31系鎂合金的變形機(jī)理和變形工藝本身進(jìn)行初步研究和探討。
　　 本文選取了應(yīng)用研究比較廣泛的鑄態(tài)AZ31鎂合金作為研究對(duì)象。采用金相顯微分析(OM)和X射線衍射分析等手段，對(duì)不同擠壓溫度下AZ31鎂合金在混合變形過程中的顯微組織和織構(gòu)的演變規(guī)律進(jìn)行了分析及比較；采用室溫力學(xué)性能測(cè)試，探討了混合擠壓成型后AZ31鎂合

3、金的室溫力學(xué)性能和室溫下的斷裂方式及斷裂機(jī)理；采用透射電子顯微技術(shù)(TEM)，探討了CCAE變形過程中AZ31鎂合金的晶粒細(xì)化機(jī)理；對(duì)經(jīng)兩步變形后的AZ31鎂合金分別進(jìn)行了退火處理及對(duì)比分析，探討了經(jīng)混合擠壓變形后AZ31鎂合金顯微組織的熱穩(wěn)定性能。取得如下結(jié)果：
　　 AZ31鎂合金經(jīng)一步CCAE變形后，鎂合金晶粒明顯細(xì)化。變形后合金室溫延伸率隨晶粒細(xì)化而提高，屈服強(qiáng)度和硬度都隨晶粒細(xì)化而提高，與Hall-Petch關(guān)系的趨勢(shì)

4、相符。在250～400℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行CCAE變形，AZ31鎂合金的晶粒隨變形溫度的降低而減小。AZ31鎂合金經(jīng)CCAE熱變形后，合金的室溫強(qiáng)韌性得到綜合改善。
　　 一步CCAE擠壓后的AZ31鎂合金成型樣，再經(jīng)過一道次A路徑ECAE變形后，晶內(nèi)殘留的條帶狀粗大組織明顯減少，且晶粒得到進(jìn)一步均勻細(xì)化，在一次擠壓溫度為300℃二次擠壓溫度為300℃時(shí)，晶粒尺寸達(dá)到3μm。變形后其室溫延伸率，屈服強(qiáng)度及硬度均隨著晶粒細(xì)化得到進(jìn)一步

5、提高。其晶粒隨變形溫度降低而減小。相比較第一步CCAE擠壓，合金的室溫強(qiáng)韌性又得到更好的改善。在第一步CCAE擠壓時(shí)，擠壓溫度為250℃，成型樣抗壓強(qiáng)度為407MPa，壓縮率為16.5％；在第二步ECAE擠壓時(shí)，擠壓溫度為300℃（一次CCAE擠壓溫度為300℃），抗壓強(qiáng)度為416 Mpa，壓縮率為15.9％。
　　 CCAE與ECAE細(xì)化機(jī)理基本相同，晶粒細(xì)化機(jī)制都可以歸結(jié)為模具轉(zhuǎn)角的剪切作用和擠壓比（CCAE為7.396,E