擠壓工藝和退火制度對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。因此，開發(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，通過擠壓以及退火熱處理，開展了如下的研究：(1）通過金相顯微鏡，X射線衍射儀(XR

2、D)，動態(tài)熱機(jī)械分析儀(DMA)等分析測試工具和手段，系統(tǒng)地研究了不同擠壓比和擠壓溫度對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程中組織的演變規(guī)律以及不同退火時間和退火溫度對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）通過在擠壓棒及軋板的不同角度的平面上取樣，并測試其阻尼性能，研究了晶粒取向和織構(gòu)對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，但仍要高于合金鑄態(tài)時的值；合金的延伸率則呈上升趨勢，但要比鑄態(tài)時的延伸率低。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合金的阻尼性能有影響：擠壓溫度高或者擠壓比小時合金的阻尼性能要比擠壓溫度低或者擠壓比大時合金的阻尼性能要好。 ZK01合金經(jīng)過退火之后，晶粒長大，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度呈下降趨勢，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，退火時間的延長，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，位錯纏結(jié)越嚴(yán)重，退