论文部分内容阅读
镁合金具有良好的物理、力学性能,已引起越来越多的关注。变形镁合金的塑性加工技术是当今镁合金研究的前沿领域之一。而累积叠轧焊技术作为一种剧烈塑性变形工艺,具有很好的工业化应用前景。本文以应用最为广泛的AZ31镁合金为研究对象,主要研究了累积叠轧焊工艺参数对材料组织、力学性能的影响,考察了累积叠轧焊工艺制备细晶AZ31镁合金薄板的高温拉伸力学性能,初步分析了累积叠轧焊细化AZ31镁合金晶粒的机理。用这一工艺制备的AZ31镁合金薄板,其力学性能较市场上商用的AZ31镁合金板材有较大幅度提高。本实验获得的主要结论如下：
(1)在AZ31镁合金ARB工艺中,温度是最关键工艺参数,道次压下量是另外一个重要的工艺参数。在前、后道次之间的温度和压下量均保持不变的情况下,最佳的温度、压下量参数分别为400℃、67％。此时,材料的平均晶粒尺寸、伸长率、屈服强度和抗拉强度在ARB2后达到最佳,其数值分别为1.2μm、23％、290MPa、333MPa。本文中,此工艺参数对应的性能最佳。
(2)当压下量随着循环道次增加而增大时,晶粒不断细化、显微组织持续好转、综合力学性能不断提高。加热温度为400℃、ARB4的道次压下量增加到80％,其平均晶粒尺寸、伸长率、屈服强度、抗拉强度分别为2.1μm、23.1％、288MPa、341MPa。但是,当温度随着循环道次增加而逐渐降低时,材料的组织、性能在第2个道次达到最佳,此时温度为400℃,其平均晶粒尺寸、伸长率、屈服强度和抗拉强度分别为2.4gm、16.3％、290MPa和335MPa。
(3)在AZ31镁合金累积叠轧焊工艺中,动态再结晶对晶粒细化起了重要作用,组织、性能的改变主要发生在第1个道次,综合力学性能通常在第2个道次达到最佳。
(4)累积叠轧焊工艺制备的细晶AZ31镁合金薄板随着拉伸温度增大,塑性显著增加。当拉伸温度为350℃、变形速率为1.4×10-3/s时,材料具有一定的超塑性特性,其伸长率可以达到213％。