1060-AZ31-1060復(fù)合板制備工藝及界面擴(kuò)散層生長規(guī)律研究.pdf

1、Mg具有質(zhì)輕、比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，但其耐腐蝕性能和加工性能差制約了鎂合金的廣泛應(yīng)用。而Al的加工性能及耐腐蝕性能較好，在一定程度上可以彌補(bǔ)Mg的缺陷。鎂/鋁復(fù)合材料可以廣泛地用于航空航天、汽車、電腦等各個領(lǐng)域。圍繞其制備工藝的研發(fā)和界面層的形成與控制已成為近年來的研究熱點(diǎn)。本文主要通過攪拌摩擦焊與軋制相結(jié)合的方法制備1060/AZ31/1060復(fù)合板，研究復(fù)合板的制備工藝，并獲得較好的制備工藝參數(shù)；為制定1060/AZ31/1060復(fù)合板合

2、理的熱加工工藝，對復(fù)合板進(jìn)行高溫壓縮實(shí)驗(yàn)，分析1060/AZ31/1060復(fù)合材料高溫變形時流變應(yīng)力隨變形速率及變形溫度的變化規(guī)律，建立復(fù)合材料的本構(gòu)方程，并繪制復(fù)合材料的熱加工圖從而制定復(fù)合板熱軋工藝；研究熱處理工藝對復(fù)合板力學(xué)性能、界面組織、界面化合物形成以及界面顯微硬度等的影響；對88.5％、78.5%、66.9%和57.4%四種不同壓下率條件下1060/AZ31/1060復(fù)合板界面擴(kuò)散層的生長規(guī)律進(jìn)行研究，建立不同壓下量下的擴(kuò)散

3、動力學(xué)理論模型。本論文研究工作可為1060/AZ31/1060復(fù)合板制備工藝的優(yōu)化和界面層的控制提供參考。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）1060/AZ31/1060復(fù)合板熱軋至一定厚度后，在保證復(fù)合板心部不開裂及晶粒尺寸均勻的基礎(chǔ)上，單道次加工率越大越有利于鎂鋁結(jié)合；1060/AZ31/1060復(fù)合板道次間退火溫度為430℃時，退火時間控制在10 min左右，可以獲得界面結(jié)合較好的復(fù)合板。
　　（2）1060/AZ31/10

4、60復(fù)合板在高溫壓縮過程中，隨著應(yīng)變量的增加，其流變應(yīng)力保持平穩(wěn)或略有上升；當(dāng)應(yīng)變速率為0.1 s-1和0.01 s-1時，初始階段流變應(yīng)力隨著應(yīng)變量的增加急劇增大，流變應(yīng)力達(dá)到最大值后逐漸趨于平穩(wěn)；當(dāng)應(yīng)變速率為1 s-1和10 s-1時，初始階段流變應(yīng)力也急劇增加，后期流變應(yīng)力隨應(yīng)變量的增加仍然繼續(xù)增大，增大趨勢較為緩慢。
　?。?）當(dāng)應(yīng)變量較小時（ε=0.1），1060/AZ31/1060復(fù)合板適合在應(yīng)變速率小于0.1 s-1

5、區(qū)域內(nèi)進(jìn)行加工，該區(qū)域內(nèi)溫度越高，越有利于熱加工成形；當(dāng)應(yīng)變量大于0.1時，在低溫高應(yīng)變速率（250℃，10 s-1）和低溫低應(yīng)變速率（250℃，0.01 s-1）區(qū)域其能量耗散系數(shù)較大，該區(qū)域適合熱加工，并且隨著應(yīng)變量增加能量耗散系數(shù)極值逐漸增大；在應(yīng)變較小區(qū)域，隨著溫度的降低，能量耗散系數(shù)逐漸增大。
　?。?）當(dāng)熱處理時間一定時（2 h），1060/AZ31/1060復(fù)合板界面擴(kuò)散層的顯微硬度隨加熱溫度的增加而逐漸提高；當(dāng)熱處

6、理溫度一定時（300℃和400℃），復(fù)合板界面擴(kuò)散層顯微硬度隨加熱時間的增加而逐漸提高。
　?。?）1060/AZ31/1060復(fù)合板界面處擴(kuò)散層厚度隨熱處理時間的增加而增加，并且擴(kuò)散層中鎂鋁元素平衡時所對應(yīng)的長度也逐漸增加；在1060/AZ31/1060復(fù)合板熱處理初期，第二相主要有Mg17Al12、Mg2Al3、Al5Mg11Zn4、Al6Mn，當(dāng)熱處理時間的延長到一定程度時，開始出現(xiàn)Mg32(Al，Zn)49相。