AZ31镁合金双侧变通道角挤压—冷轧二次变形工艺及组织性能研究

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在等通道角挤压(ECAE)基础上，开发设计了一种新的变通道角挤压技术(Change Channel Angle Extrusion，CCAE)，并在此基础上加入轧制工艺，制定出CCAE 变形——中间退火——冷轧——最终退火这一工艺流程。本文对AZ31 镁合金进行两次塑性变形试验，试寻求能够优化AZ31镁合金性能的较佳工艺路线。
　　论文选取应用较为广泛的AZ31镁合金作为研究对象。采用金相显微分析、显微力学测试、力学性能测试等手段，对各个变形阶段中，试样的显微组织变化及力学性能变化作了观测与分析。具体包括：CCAE 温度对试样成型区的影响，CCAE变形过程中试样显微组织演变情况，CCAE 态试样室温力学性能；中间退火处理中，退火温度对CCAE 态试样显微组织与室温力学性能的影响；冷轧变形量对CCAE退火冷轧态试样显微组织及力学性能的影响；最终退火处理中，退火温度、退火时间分别对试样显微组织及室温力学性能的影响。另外，对影响CCAE 变形的主要因素作了讨论，并分析了试样冷轧过程中三向变形情况，运用扫描电镜对CCAE态试样及最终退火态试样的断口作了观察，分析其断裂机理。运用JMAK方程对最终退火处理的再结晶过程作了分析。主要结果如下：
　　 CCAE 变形工艺对AZ31镁合金的晶粒细化效果非常明显，并且该工艺简单生产效率高。但CCAE态试样的显微组织中仍具有明显长条状晶粒，晶粒分布不均匀，其中最高抗拉强度为265MPa，最高屈服强度为167MPa，最大延伸率为14.2％，需要对其作进一步的加工以提高CCAE 态试样力学性能。
　　中间退火能够消除CCAE 变形后试样产生的长条晶。针对冷轧变形量为15％的试样进行的最终退火处理中，试样最高抗拉强度为286MPa，最高屈服强度为185MPa，最大延伸率为19.8％。CCAE——冷轧工艺中，冷轧变形量15％的AZ31镁合金试样较优变形工艺为：250 ℃ CCAE变形后进行300℃，2h 中间退火处理，于室温冷轧变形15％，最后进行250℃下保温2h的最终退火处理。通过经典的动力学公式计算，得到最终退火处理的动力学曲线。
　　与单一的CCAE变形工艺相比，CCAE——冷轧二次变形工艺有效提高了试样的性能。CCAE态镁合金试样的断裂方式为准解理，经二次变形后，最终退火态试样的断裂方式为韧性断裂。

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作者
袁晗琦;
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作者单位

重庆大学;

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授予单位重庆大学;
学科材料科学与工程
授予学位硕士
导师姓名刘天模;
年度 2010
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类有色金属及合金挤压;轧制－挤压联合;
关键词
AZ31镁合金; 变通道角挤压; 冷轧工艺; 二次变形; 组织性能; 断裂方式;

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