【摘 要】
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镁合金是目前最轻的金属结构材料,具有比刚度高、比强度高、电磁屏蔽和减震性能良好等优点,被广泛应用于航空、航天、汽车等领域。其中以Mg-Al系应用最为广泛,AZ80镁合金由于具有较好的强度和耐蚀性,已在汽车轮毂行业得到广泛应用,加强对其性能的研究具有重要意义。通过对AZ80镁合金进行小应变多道次的室温压缩,可以积累较大的应变,从而生成细密的孪晶组织,达到细晶强化的目的。本文选用铸态AZ80作为研究对
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镁合金是目前最轻的金属结构材料,具有比刚度高、比强度高、电磁屏蔽和减震性能良好等优点,被广泛应用于航空、航天、汽车等领域。其中以Mg-Al系应用最为广泛,AZ80镁合金由于具有较好的强度和耐蚀性,已在汽车轮毂行业得到广泛应用,加强对其性能的研究具有重要意义。通过对AZ80镁合金进行小应变多道次的室温压缩,可以积累较大的应变,从而生成细密的孪晶组织,达到细晶强化的目的。本文选用铸态AZ80作为研究对象,先对铸态试样进行415℃×16h的均匀化处理,然后进行室温多向压缩,对X、Y、Z三个方向各压缩一次记为一个道次,每道次的压缩顺序固定,一个道次的应变为0.11,共进行四个道次的压缩变形,累积变形量为0.44。分别在试样的心部、外表面中心、角部切取微观分析试样,对试样进行EBSD、XRD、SEM分析。然后对变形试样分别进行175℃、200℃的时效处理,观察不同时效温度下析出相的变化,并且测试变形态、时效态的硬度及拉伸性能,对比力学性能的变化。与角部和外表面心部相比,变形态试样的心部变形最均匀,孪晶数量最多,对晶粒的细化效果最好,能够明显的反映出本道次变形带来的组织变化。随着变形道次的增加,试样心部的孪晶组织体积分数由0增加到54.6%,平均晶粒尺寸由均匀态的270μm减小到四道次的52μm。在室温下进行多向压缩变形时孪晶增多,晶粒细化明显,单位体积内的孪晶界增多,对位错的滑动形成阻碍,提高了合金的力学性能。硬度值随变形道次逐渐增加,从均匀态63HB上升至四道次102HB,拉伸性能有同样的变化趋势,抗拉强度从均匀态228MPa上升至489MPa,屈服强度从均匀态98MPa上升至321MPa,但塑性表现为逐道次下降,从均匀态10.2%下降到1.3%。在峰值时效处理下,析出相均在孪晶内以点状析出,在基体上以层片状析出,但随着时效处理时间的延长,析出相尺寸会出现不同程度的长大。175℃时效处理对硬度的提升最大,经过24小时的时效处理后,四道次的时效峰值达到116.5HB,但达到时效峰值所需要的时间比200℃时效更长。200℃峰值时效后的强度略高于175℃峰值时效强度,两个时效温度下的强度相差较小,试样在时效处理后的强度比变形态强度低,与变形态试样的塑性相比,时效处理后塑性并未得到明显提升。
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