擠壓工藝和退火制度對(duì)ZK01合金力學(xué)和阻尼性能的影響.pdf

1、某些鎂合金雖然具有較好的阻尼性能，但是其機(jī)械性能較差，使其應(yīng)用前景受到限制。而在許多特別要求高比強(qiáng)度、高比剛度和高阻尼的應(yīng)用領(lǐng)域，鎂及其合金又有不可替代的優(yōu)勢(shì)。因此，開(kāi)發(fā)使合金兼有優(yōu)良力學(xué)性能和阻尼功能的工藝，擴(kuò)展鎂合金在軍工和民用領(lǐng)域的應(yīng)用前景，成為一種迫切的需求。 本文以具有優(yōu)良阻尼性能的Mg-0.4Zn-0.6Zr(ZK01)合金為實(shí)驗(yàn)合金，通過(guò)擠壓以及退火熱處理，開(kāi)展了如下的研究：(1）通過(guò)金相顯微鏡，X射線衍射儀(XR

2、D)，動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀(DMA)等分析測(cè)試工具和手段，系統(tǒng)地研究了不同擠壓比和擠壓溫度對(duì)ZK01合金顯微組織，力學(xué)和阻尼性能的影響，并探討了晶粒細(xì)化與合金阻尼機(jī)理之間的內(nèi)在聯(lián)系。(2）系統(tǒng)地研究了退火熱處理過(guò)程中組織的演變規(guī)律以及不同退火時(shí)間和退火溫度對(duì)擠壓之后合金顯微組織，力學(xué)和阻尼性能的影響，并進(jìn)行了工藝參數(shù)的優(yōu)化。(3）通過(guò)在擠壓棒及軋板的不同角度的平面上取樣，并測(cè)試其阻尼性能，研究了晶粒取向和織構(gòu)對(duì)合金阻尼性能的影響，并探討了影

3、響機(jī)制。 研究結(jié)果表明：ZK01合金經(jīng)過(guò)擠壓之后，晶粒細(xì)化效果明顯，合金的抗拉強(qiáng)度由172.8Mpa提高到264.9Mpa，屈服強(qiáng)度由52.80Mpa提高到222.06Mpa；但是延伸率卻急劇下降，由29.08％減小到14.9％。隨著擠壓溫度的升高，擠壓比的減小，ZK01合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均呈下降趨勢(shì)，但仍要高于合金鑄態(tài)時(shí)的值；合金的延伸率則呈上升趨勢(shì)，但要比鑄態(tài)時(shí)的延伸率低。ZK01合金擠壓態(tài)的阻尼性能相比于鑄態(tài)急劇降低

4、，擠壓比和擠壓溫度均對(duì)合金的阻尼性能有影響：擠壓溫度高或者擠壓比小時(shí)合金的阻尼性能要比擠壓溫度低或者擠壓比大時(shí)合金的阻尼性能要好。 ZK01合金經(jīng)過(guò)退火之后，晶粒長(zhǎng)大，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)，延伸率則有所回升；合金的阻尼性能相比于擠壓態(tài)有所提高，但是依然要比鑄態(tài)時(shí)合金的阻尼性能要低。相同條件下，隨著退火溫度的升高，退火時(shí)間的延長(zhǎng)，ZK01合金的強(qiáng)度逐漸下降，阻尼性能反而逐漸上升。擠壓比越大，擠壓溫度越低，位錯(cuò)纏結(jié)越嚴(yán)重，退