電磁鑄造條件對AZ31鎂合金組織與力學性能的影響.pdf

1、AZ31是最常用的變形鎂合金之一，廣泛應(yīng)用于板材軋制和型材擠壓。由于該合金是不可熱處理強化合金，因此，通過鑄造和變形工藝優(yōu)化來進一步提高其力學性能是可行的途徑。
　　 本文通過在AZ31鎂合金的半連續(xù)鑄造過程中施加低頻電磁場，并通過結(jié)晶器中連續(xù)潤滑系統(tǒng)與電磁系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和保護系統(tǒng)的一體化設(shè)計，實現(xiàn)了電磁連續(xù)油滑鑄造試驗，并研究了不同的電磁場頻率、電流強度和鑄造速度對AZ31鎂合金組織和力學性能的影響，確定了油滑電磁鑄造條件下的

2、最佳工藝條件。在本實驗條件下，V=200mm/min,I=120A時，當電磁場頻率從15Hz增加到30Hz時，AZ31(Φ100mm)合金的晶粒細化程度提高，抗拉強度明顯提高，屈服強度和延伸率稍有提高，但不明顯；在V=143mm/min,f=10Hz條件下，電磁場強度太低或太高，對AZ31(Φ165)錠坯組織的細化效果都不理想，當電流強度I=60A時，可以獲得較好的組織細化效果，并可獲得較高的硬度：在f=30Hz,I=120A條件下比較

3、V=200mm/min和V=230mm/min時AZ31(Φ100mm)錠坯的組織和性能，結(jié)果表明，速度提高后，不利于晶粒細化，力學性能也有所下降。
　　 本實驗研究了加入細化劑Al-5Ti-1B及阻燃元素Ca、Be對AZ31鎂合金組織和力學性能的影響。研究表明，加入1％的細化劑Al-5Ti-1B后組織有所細化，平均硬度和屈服強度有所提高，而抗拉強度和延伸率則變化不大；加入元素2％Ca后，組織細化，宏觀硬度和屈服強度顯著提高，而

4、延伸率大大下降；加入元素0.0075Be％后，對AZ31鎂合金組織和性能有負面的影響，使合金的組織變得粗大，塑性有所下降。
　　 通過熱壓縮試驗，研究油滑鑄造AZ31鎂合金錠坯在應(yīng)變速率為0.001～0.1s-1，變形溫度為200℃～350℃的條件下的熱變形行為，并得到真實應(yīng)力-應(yīng)變曲線，分析了流動應(yīng)力和變形后的微觀組織。從流變應(yīng)力曲線和金相圖可以得出結(jié)論，合金在該實驗條件下發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶。應(yīng)力-應(yīng)變曲線出現(xiàn)峰值，之后隨應(yīng)變增

5、加流變應(yīng)力下降至一個穩(wěn)定值，該穩(wěn)定值隨溫度上升和應(yīng)變速率的降低而降低。通過應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析了變形參數(shù)對流變應(yīng)力的影響，并計算得出不同磁場條件下AZ31鎂合金的變形激活能。通過熱壓縮試驗，為合理制定AZ31鎂合金變形工藝參數(shù)提供指導(dǎo)，以及為進一步系統(tǒng)研究該合金提供基本數(shù)據(jù)。
　　 本實驗對不同鑄造條件下的AZ31鎂合金進行擠壓變形，對變形前后的AZ31鎂合金拉伸斷口的形貌進行了比較分析，并考察了鑄造條件對后續(xù)擠壓棒材組織和性能的