稀土元素釹對(duì)AZ31B變形鎂合金組織與性能的影響.pdf

1、本文以目前廣泛使用的變形鎂合金AZ31B合金為研究對(duì)象，研究了添加不同量的稀土Nd對(duì)AZ31B合金鑄態(tài)組織與性能的影響。結(jié)果表明：由于稀土Nd的添加使得AZ31B合金的組成相由α-Mg、Mg17Al12變成α-Mg、Al4Nd、Mg41Nd5和少量的Mg17Al12組成；稀土Nd的添加使得合金的鑄態(tài)組織發(fā)生了一定的細(xì)化，并且當(dāng)稀土Nd的添加量為0.8％時(shí)細(xì)化的效果最好。合金的力學(xué)性能有一定的提高但提高的幅度不大，主要是由于稀土Nd的加入

2、在合金內(nèi)部形成了熱穩(wěn)定性好的粗大的第二相，這些粗大的第二相在熱處理過程中難以發(fā)生球化，因此在變形過程中對(duì)有基體較大的割裂作用，使得合金的鑄態(tài)力學(xué)性能并沒有隨著晶粒細(xì)化而產(chǎn)生較大幅度的提高。 應(yīng)用Gleeble-1500D熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)，研究了稀土Nd對(duì)AZ31B合金等溫壓縮過程中的流變應(yīng)力的影響。研究結(jié)果表明：由于稀土Nd的加入使得AZ31B合金中的合金元素與Nd結(jié)合成熱穩(wěn)定性好的第二相從而使得α-Mg基體的再結(jié)晶溫度降低，再結(jié)晶

3、軟化作用增強(qiáng)而導(dǎo)致AZ31B合金的流變應(yīng)力隨著稀土Nd添加量的增加而減小。并著重研究了變形工藝參數(shù)對(duì)AZ31B-Nd合金等溫壓縮過程中的流變應(yīng)力的影響，并建立數(shù)學(xué)模型。研究發(fā)現(xiàn)AZ31B-Nd合金的流變應(yīng)力與變形溫度、應(yīng)變速率之間的關(guān)系可以較好的用冪指數(shù)關(guān)系來描述，采用Z參數(shù)對(duì)AZ31B-Nd合金等溫壓縮變形過程中的流變應(yīng)力峰值進(jìn)行了預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。 對(duì)AZ31B-Nd合金進(jìn)行了熱擠壓實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果表明：由于N

4、d和合金中Mg、Al元素形成熱穩(wěn)定性好的粗大的第二相在熱擠壓過程并沒有發(fā)現(xiàn)明顯的細(xì)化，從而使得在相同的熱擠壓工藝條件下，AZ31B-Nd合金的力學(xué)性能低于AZ31B合金。 對(duì)擠壓后的棒材進(jìn)行了不同變形量的軋制實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在較小的變形量下AZ31B-Nd合金的力學(xué)性能低于AZ31B合金；而當(dāng)變形量增加時(shí)，AZ31B-Nd合金的力學(xué)性能顯著提高，當(dāng)變形量達(dá)到75％時(shí)，AZ31B-Nd合金的力學(xué)性能與AZ31B合金相當(dāng)，繼續(xù)增