AZ81鎂合金在鑄鍛復(fù)合成形工藝中組織性能演變的研究.pdf

1、針對(duì)鎂合金壓鑄件性能低下，而傳統(tǒng)鍛壓工藝成本高的現(xiàn)狀，開(kāi)發(fā)高效率、高品質(zhì)、低成本的高強(qiáng)韌構(gòu)件成形新工藝成為鎂合金成形技術(shù)研究的方向。
　　 本論文基于“預(yù)成形鑄坯模壓成形”專利，系統(tǒng)研究了AZ81鎂合金在擠壓鑄造+等溫模鍛成形工藝條件下的組織性能演變規(guī)律以及熱處理對(duì)組織性能的影響，分析了AZ81鑄鍛復(fù)合成形工藝條件下的強(qiáng)韌化機(jī)制，為用鑄鍛復(fù)合成形工藝生產(chǎn)高強(qiáng)韌鎂合金結(jié)構(gòu)件奠定組織性能調(diào)控基礎(chǔ)。研究結(jié)果表明：
　　 ①擠壓

2、鑄造試樣的顯微組織主要由粗大的初晶α-Mg基體和高度混合的α-Mg+β-Mg17Al12共晶組織組成，平均晶粒尺寸為15.67μm；等溫模鍛成形過(guò)程中，β-Mg17Al12相逐漸破碎彌散并溶入基體，得到明顯細(xì)化的等軸再結(jié)晶晶粒組織，變形量越大，晶粒細(xì)化效果越好，在本實(shí)驗(yàn)的最大變形量(60％)下合金的平均晶粒尺寸減小到3.39μm；
　　 ②等溫模鍛成形過(guò)程中由于試樣內(nèi)部應(yīng)變分布不均勻，形成近似鑄態(tài)組織的難變形區(qū)，部分再結(jié)晶的小變

3、形區(qū)以及幾乎再結(jié)晶完全的的中心大變形區(qū)。變形量對(duì)AZ81合金的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶有重要影響，隨著變形量的增加，合金再結(jié)晶完全的中心大變形區(qū)明顯變大，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒體積分?jǐn)?shù)顯著增加；當(dāng)鍛壓比≥60％時(shí)，構(gòu)件內(nèi)部變形區(qū)域均勻分布。
　　 ③等溫模鍛能顯著提高合金的綜合力學(xué)性能，隨著變形量的增加，合金再結(jié)晶越充分，合金力學(xué)性能越好，在本實(shí)驗(yàn)的最大變形量(60％)下合金抗拉強(qiáng)度為278.06MPa，屈服強(qiáng)度為161.24MPa，延伸率為11.3

4、6％，分別比擠壓鑄態(tài)試樣提高22.96％，16.70％和49.08％；
　　 ④擠壓鑄態(tài)試樣經(jīng)400℃×10h固溶+200℃×8h人工時(shí)效后達(dá)到硬化峰值，合金內(nèi)β-Mg17Al12相在晶內(nèi)彌散析出，宏觀硬度為78.7HRE，合金抗拉強(qiáng)度達(dá)到262.49MPa，屈服強(qiáng)度達(dá)到146.06MPa，延伸率為8.46％；60％變形量鍛態(tài)試樣經(jīng)175℃×10h人工時(shí)效后達(dá)到硬化峰值，宏觀硬度為84.5HRE，抗拉強(qiáng)度為304.75MPa，屈