熱加工AZ80鎂合金微觀組織與抗彈性能研究.pdf

1、由于具有密度小、比強度高、比剛度高、阻尼性好、電磁屏蔽特性優(yōu)越等特點，鎂合金是實現(xiàn)軍事裝備輕量化，提高武器裝備各項戰(zhàn)術性能的理想結構材料。鎂合金在不同的熱處理工藝和熱變形工藝下組織不同，組織變化會影響其抗彈性能的變化。本文以比較常見的Mg-Al-Zn系中價格較低廉但強度較高的AZ80合金為研究對象，主要研究了AZ80合金在熱處理與熱變形過程中的組織演變特點，尤其是AZ80合金在熱變形、熱處理過程中 Mg17Al12相的析出形態(tài)及其形成機

2、理；并且選用三種不同熱加工狀態(tài)的AZ80合金作為靶板材料，從材料角度研究了高速沖擊過程中材料的破壞機理，為開發(fā)AZ80合金在兵器裝備中的應用提供理論基礎，主要研究內(nèi)容和結論如下：
　　1.通過對鑄態(tài)AZ80進行熱處理、熱變形等實驗研究，發(fā)現(xiàn)在不同熱加工狀態(tài)下，AZ80合金中均存在有片層狀組織Mg17Al12相，且呈三種形態(tài)：一是類珠光體狀；二是“爪”形，三是“花蕊”狀，它們析出的條件分別是：凝固、溫變形和變形后固溶+時效。

3、　　2.對AZ80合金鑄態(tài)、均勻化處理、固溶時效處理后合金的組織特點尤其是析出相的形態(tài)、分布并對合金力學性能的影響進行了研究，結果表明AZ80鎂合金鑄態(tài)組織呈現(xiàn)明顯的網(wǎng)狀結構，發(fā)現(xiàn)其網(wǎng)狀結構具有繼承性，熱處理后的AZ80合金仍保留了網(wǎng)狀第二相。
　　3.研究了鑄態(tài)AZ80合金在熱壓縮變形后組織及力學性能的變化，并且重點研究了熱變形過程中第二相Mg17Al12的析出形態(tài)及其形成機理，主要結果表明：
　?。?）AZ80熱壓縮變形

4、可以從根本上打破第二相網(wǎng)狀結構。
　?。?）在兩相區(qū)變形過程中，AZ80合金中的β相主要呈條狀分布。在兩相區(qū)大變形量下變形，晶粒細化同時析出大量細小點狀第二相粒子。在臨界區(qū)變形過程中，也有細小點狀第二相粒子析出。發(fā)現(xiàn)AZ80合金在單相區(qū)溫度區(qū)間變形后，組織中仍有第二相存在，主要是由于在較高溫度下的熱變形過程會起到固溶時效作用，導致AZ80合金在較高溫變形后的水冷過程中沿晶界析出層片狀第二相。
　　4.研究了經(jīng)過熱變形以后的A

5、Z80合金再經(jīng)T5、T6工藝熱處理后,合金的組織和性能變化情況及第二相的析出形態(tài)及形成機理,結果表明：
　?。?）壓縮后經(jīng)T6處理，AZ80合金組織得到進一步改善,表現(xiàn)在:由于固溶,殘余條狀第二相數(shù)量大大減少；析出的點狀第二相數(shù)量增多，粒徑變小；析出大量細小均勻的層狀組織，層片間距比熱變形過程中析出的層狀組織間距略小。
　?。?）壓縮后經(jīng)T6處理，合金抗拉強度值達到最高，比鑄態(tài)合金的抗拉強度提高幅度達100％以上。
　

6、　5.選用鑄態(tài)、均勻態(tài)、變形后熱處理態(tài)AZ80鎂合金作為靶材進行鋼珠高速沖擊破壞研究，對回收靶材試樣做顯微分析，以分析該合金顯微組織結構的演變與其抗彈性間的關系。主要結果如下：
　?。?）在鋼珠沖擊速度均為560 m/s的條件下，AZ80合金靶材上的彈坑深度大小依次分別為：鑄態(tài)、均勻化、變形+熱處理態(tài)；AZ80合金靶材的抗彈性能強弱順序依次是：變形+熱處理態(tài)、均勻化、鑄態(tài)。
　?。?）彈坑分析表明，基體開裂是降低AZ80合金