镁合金和铝合金均具有密度低、比强度和比刚度高的特点,因此受到了人们的普遍关注,目前已在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。对于镁合金和铝合金结构件,热挤压工艺已经成为其最普遍和备受关注的固态成形工艺。显然,研究热挤压变形镁合金和铝合金的微观组织及其力学行为对于正确使用这类材料具有重要的指导意义。 本课题选择两种镁合金AZ91和AM50以及三种铝合金6061、6063和3003为研究对象,通过微观组织观察、力学性能测试以及拉伸断口形貌分析,比较了上述合金在热挤压前后的微观组织和力学性能,探讨了实验温度、热处理工艺对热挤压变形镁合金和铝合金力学性能影响的规律,确定了其拉伸断裂方式。 研究结果表明,热挤压加工可有效地细化了各种镁合金和铝合金的组织,故可提高合金的室温拉伸力学性能,其中两种镁合金的室温拉伸强度的提高幅度更大。挤压变形镁合金以及3003铝合金的拉伸强度均随着实验温度的升高而降低,延伸率均随着实验温度的升高而增加,而挤压变形6061和6063铝合金的拉伸性能随实验温度的变化规律则有所不同。对于AZ91镁合金而言,热挤压后直接进行时效处理可提高其室温拉伸力学性能及200℃下的抗拉强度和屈服强度,固溶处理可改善其在150℃下的拉伸力学性能以及200℃下的延伸率。对于AM50镁合金而言,固溶+时效处理可提高其室温抗拉强度和屈服强度,热挤压后直接进行时效处理可提高其在150℃和200℃两种实验温度下的抗拉强度、屈服强度,同时亦可改善其在不同实验温度下的延伸率。三种热挤压变形铝合金中,6061合金在不同实验温度下均表现出最高的抗拉强度和屈服强度,而3003合金在150℃和200℃下的延伸率可分别取得最大值。 拉伸断口形貌分析揭示,两种热挤压镁合金在室温拉伸时呈现韧性和脆性混合断裂特征,而在较高温度下则基本为韧性断裂,三种热挤压铝合金在不同实验温度下拉伸时均发生韧性断裂。