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铝合金的相关论文铝合金的相关论文第一章绪论1.1镁合金的性质.特点及应用镁合金是在镁的基础上融入了其他的元素而形成的合金。

它的特点是强度不低,密度不大,散热性好,能抗震,能够承受的冲击力要比铝合金大,抗腐蚀等。

镁是最轻的一种金属,其比重只有铁的四分之一,铝的三分之二。

在所有的实用金属中,其是最轻的,并且强度高,刚性强。

镁合金在合金进行散热的过程中占有很大的优势,比如散热器分别是一块镁合金和一块铝合金,体积相同,形状相同,这表明镁合金所制作出来的散热片的根部其空气温度和顶部的空气温度相比效果要差些,意味着镁合金的散热性要强于铝合金的散热性,所以在空气的扩散对流中,通过对散热器来加速起内部空气的对流,从而提升其散热效率。

所以,在温度一定的情况下,镁合金的散热速度比铝合金的要快一倍。

镁合金这个行业在中国制造的行业中,得到了升级过程中的优惠。

镁合金是资金和材料都很密集的行业,较低的价格和稳定的态势,技术研发等的进步,铸造业的集中性和密集性使得镁合金的发展迅猛,其后市发展的态势很好。

1.1.1镁的基本性质在地壳中,镁的含量最高,分布最广。

其中白云石、花菱镁矿、光卤石等都是极具工业价值的矿物。

并且,海水也是镁资源的发源地之一。

在工业上通过电解熔融氧化镁的让其还原得到金属镁的方法称为熔盐电解法;而在电炉中通过硅铁等来还原金属镁的方法叫做硅热还原法。

物理性质:

质地柔软,熔点不高,呈银白色。

镁是一种金属,柔软而具有光泽。

1.1.2镁合金的特点镁合金主要应用在工程上,质量很轻,镁和镁合金的密度相对来说较小,只有铝的2/3,锌的1/4,铁的1/4。

这些年以来环保要求日益增高,使得汽车行业不得不减少自身的重量,减少排放温室气体,因此镁合金成为了最佳的材料。

镁合金自身的特点,再加上它铸造功能强,具有很好的切割性,尺寸又比较稳定,抗震减压的功能好,所以成为了航空航天和汽车工业上的第一代替品。

并且镁合金的抗冲击性强,具有强烈的抗电磁波干扰,散热功能好,所以如果电子通讯行业3G产品要发展成为短小轻薄的产品的话,镁合金是必选的材料。

和其他工程塑料相比,镁合金的强度更大,机械的要求更高,阻尼性和切割性也更好,导热功能强,抗震,容易回收,前景广阔,是21世纪最重要也是最有潜力的商用的轻质材料,享有绿色工程材料的美誉。

1.1.3镁合金的应用前景镁合金从出生到研究再到得到应用,其已经有上百年的历史,随着其在汽车制造航空航天、军工等领域的广泛应用,镁合金越来越得到大家的重用。

并且镁合金在现阶段逐渐在电池材料、生物医用材料等领域崭露头角。

1.1.3.1镁合金在电子产品上的应用镁合金产品最开始是运用在日本的电子产品当中,日本的电子器材公司在1998年率先将镁合金用在可以携带的各种电子商品中。

随后,他们把镁合金用在笔记本电脑的外壳上,结果不但在外观上给人一种小而巧的感觉,而且其刚度和散热功能也提高很快。

如果将镁合金应用在移动手机的外壳,因为在通话的过程中散热得到了改进,减少了电磁波的发散和对人体所造成的辐射,从而使得通话质量获得了提升,也越来越受到消费者的喜爱和认可。

1.1.3.2镁合金在汽车上的应用自从进入了二十世纪,全球出现了能源危机,社会环境所遭受的污染也越来越严重,而作为国民经济支柱产业之一,汽车工业也面临着节能减排的危险,节能减排现阶段成为了重中之重。

汽车的能耗和汽车的整体重量密切相关,汽车的整体重量对其能源的消耗作用很大,因此,汽车如果减轻了重量,那么就能减少其燃料的燃烧,减轻废气的排放量,达到节能减排的作用。

所以在汽车产业中镁合金是其最重要的新材料。

现阶段镁合金应用在汽车上的零部件分为两大类。

(1)壳体类。

比如离合器的壳体,发动机的机罩,门框等。

(2)支架类。

比如座椅框架,方向盘,刹车支架,转向支架等。

镁合金在汽车应用上整体部件的发展潜力最大,比如后备行李箱盖,车体加强板,内侧车门框架和仪表盘等,尤其是发动机的气缸体、油底盘等,而在这当中,镁合金所做的汽车部件在开发当中甚至开始使用。

1.1.3.3镁合金在航空航天上的应用航天航空工业是一个高科技的领域,在该领域中其所生产的航天航空产品对材料的要求很苛刻,主要有下面四点:

密度小,刚度大,导热性好和抗震能力强。

镁合金其本身所具备的特点使得其在航天航空领域中应用非常广泛。

而世界上很多国家也开始不断的研发镁合金在航天航空中的运用。

比如法国的赛德航空公司其直升机的齿轮箱铸件的材料是Mg-Zn-Re-Zr镁合金,即在镁合金中加入了少量的铝,这让时效功能很高的稀土镁合金其拉伸性提高显著,比如民航机的着落机轮和直升飞机在旋转过程中的机翼附件等。

美国通过将镁合金应用在战斗机上,很好的提升了战斗机的作战功能。

美国也是第一个运用镁合金板材于螺旋桨,火箭等航天航空的重要的地方,镁合金所制造出来的部件经过综合运用,最后代替了传统上所使用的铝合金部件,并且其在整体上也能提升很快。

在这些年以来,我国在直升飞机,战斗机,运载火箭等上面也运用了镁合金。

变形镁合金比铸造镁合金的强度更大,延伸性能更好,并且和传统的变形铝合金相比更加地轻巧,所以在军用雷达、航天飞机等上面运用了很多种不同品牌的变形镁合金。

1.2细化镁合金晶粒的研究细晶强化具有提高镁合金的综合性能的作用,主要是细化晶粒能够对晶界起到增加或改善的作用,通过晶界对位错的妨碍性来加强其强度,而合金的塑性随着晶粒的尺寸的大小变化而变化,两者是呈反比关系的,当晶粒的尺寸降低的时候,合金的塑性反而增加。

并且晶粒细化还能对材料的变形起到强化,便于后续材料的加工和产品的开发。

所以,细化晶粒能够对镁合金在其开发领域里起着很重要的作用,而一般来说细化晶粒有合金化和大塑性变形等两种。

1.2.1合金化细化合金晶粒尺寸的研究现阶段常见的办法是在现有合金中来添加元素,从而改变合金的功效。

通过很多实验研究表明,通过在镁合金当中加入钙、锆、锶等成分和含碳变质剂这些物质都能起到细化晶粒的作用。

锆在变形镁合金合金化元素中是最常见的那一个,两者都是密排六方,晶格结构比较相近,所以为了增加合金的核心数量,锆能够作为形核核心,起到对晶粒的细化作用。

X.Y.Fang等人在Mg-Gd合金中掺和了0.73wt.%Zr其起到了很明显的细化作用。

S.C.Wang通过对AZ31镁合金的研究,在其中加入了0.15wt.%Zr,其结果可以使其细化为2.47m。

在20世纪40年代,发明了这种含碳质材料变质的方法。

即通过碳素炉在熔炼AZ63的时候,突然发现了细化晶粒所产生的结果。

然后经研究发现,在镁合金的熔体中如果加入含碳的化合物,就能对晶粒起到细化的作用。

而如果在Mg-Al系合金中加入MgCO3的时候,MgCO3则会在镁液里进行分解,生成C原子,并且C原子会在熔体中和AL进行反应,生成Al4C3,Al4C3呈现出高温稳定的样子,而细小的Al4C3则主要分布在熔体当中,为形核提供核心,也就是说经过异质形核发生作用,使其形成了再结晶,促进了对晶粒的细化作用。

碱土元素Ca,通过合金化的作用,其中一部分用来作为溶质元素,不断进行扩散,进入到熔体中,经过凝固,在固体或液体的界面形成过冷区,而钙的扩散速度也由快到慢,阻止了晶粒的长大。

而还有一部分钙元素和基体发生反应生成了Al2Ca,而Al2Ca物质分散在液体的基体中,形成了形核质点,起到了对晶粒的细化作用。

而钙和镁液中的铝经过高温反应生成了Al2Ca,并且在熔体的表面形成了很细密的氧化钙的薄膜,对于熔体和空气之间进行了隔绝,从而阻止了其燃烧。

在稀土RE元素中其特殊的核外电子分布,使得其在合金化的过程中表现出不一样的个性。

而RE元素和其他非金属元素比如氧、硫等亲和力较强,这样能够在熔炼当中净化熔体,还能同时对微观组织起到改良的作用,提高力学的功能和耐腐蚀的作用。

稀土镁合金在高温上也表现得很好,这是以为镁-稀土系镁合金的固相线温度和再结晶的温度都很高,而稀土元素在合金中具有一定的稳定性,平均分散在基体当中,并且在高温下能够对环境的滑移起到有效的阻碍作用,相对来说维持了很高的强度。

当前,国内外进行了一些研究,取得了一些成果,比如在镁-稀土系中添加Nd,Ce,La,Y,Gd等元素。

1.2.2形变细化合金晶粒尺寸的研究现阶段除了合金化能够细化晶粒外,还可以让原始晶粒采用应变塑性加工的办法来产生动态化的再结晶。

而比较常用的有叠轧、旋转变形、搅拌摩擦加工等方法。

旋压变形指的是试样经过大的压力发生扭转,在剪切后经过旋压变形让试样在大压力下发生扭转,来实现剪切的最大变形量,让其只受材料的塑性影响,反而易发生加大变形,但是,因为受到旋转线速度的影响,试样在中心位置和边缘位置其变形的程度是不一样的,容易造成组织上的不匀称。

叠轧是指均匀的把厚度差不多的板材进行切割、叠加后轧到以前的厚度,通过这样不停的反复,来实现大变形的塑性加工,保持厚度不变。

叠轧不单单是轧制,而且还包括了焊合,两块板材在进行轧制当中实现了轧制的焊合。

开裂主要是指在叠轧过程中存在着不足,尤其是边部的裂纹多次进行叠轧后渗透到心部,对材料的性能产生了一定的影响。

等径角的挤压工艺让现阶段能获得比较成熟的细晶材料的加工技术,通过苏联科学家在上世纪的80年代研究钢的微观组织的时候提出的,探究其原理,是模具在进行转角的时候,材料通过剪切后发生变形,通过其作用来让晶粒细化后形成其特殊的剪切结构。

在ECAE中,对其材料性能和微观组织发生作用的有挤压的道次、模具的结构、挤压的速度等。

在1999年,Mishra等人提出了搅拌摩擦焊接原理。

而新型的大应变塑性加工方式的原理则是搅拌头通过高速运转后让材料产生大应变的塑性变形,其操作十分方便,重复性强,通过研究后其所采用的一种变形的方法,这在1.3小节中详细进行了解释。

1.3镁合金塑性加工工艺因为在铸造镁合金的过程中存在着缩孔等问题,这对镁合金的推广以及应用影响很大。

所以镁合金在进行塑性加工中能进行研究和发展。

在镁合金的铸造当中,如果采用传统的塑性变形方法比如轧制、铸造、挤压等不但能让镁合金在铸造当中存在一些不足,而且在某种程度上能对合金的功能起到提高的作用。

而通过新的变形手段来使得镁合金进行塑性的加工,比如柴方、搅拌摩擦加工等人通过研究AZ系镁合金的搅拌摩擦从而表明,在搅拌摩擦经过加工后能够让其塑性更好。

1.3.1传统塑性加工1.3.1.1镁合金锻造镁合金在进行锻造的时候能够利用工具或模具通过外力来对镁合金的毛坯加工成型的技术,其方式有自由锻和模锻。

镁合金在常温下能够开动的滑移系不多,而锻造则都要在高温下才能完成。

自由锻对工具没有很高的要求,变形量也是由人来控制,而在一般情形下则主要是对简单零件的加工。

而模锻是锻造形状较复杂的零部件,成品的尺寸则是受控于锻模。

模锻被广泛的运用是因为其精度高、成本低、生产效率高。

锻造还能对材料的内部缩孔进行压实,而比较少的消除了成分偏析等方面的不足。

不过,镁合金的锻造也有着流动性差、在加热过程中容易软化、锻造温度的范围不广等特点。

1.3.1.2镁合金轧制镁合金的轧制是把镁合金的坯料放置在形状不同的轧辊和轧辊的中间,通过挤压轧制面,来增加长度和宽度的一种成形的方法。

为了保证镁合金的板材在进行轧制当中不被开裂,而采用温轧或热轧。

在进行轧制当中,其工艺参数比较重要的是轧制温度、下压量、轧制速度,这三者是互相影响的,而在轧制工艺中要保证其生产效率和产品的质量也是很重要的。

(1)轧制温度的确定。

温度在镁合金的变形当中影响很大,对轧制温度的提高,不但能开动滑移系更多,而且还能让合金的轧制成形能力更加的好,但是在实施过程中,温度比较高的话,镁合金会和空气迅速产生反应,这样对空气表面的质量产生影响。

并且其变形组织也对温度的变化十分敏感,当轧制温度比较低的时候,不能开动滑移系,让材料进行动态再结晶的过程,所以在粗大的组织中要有大量的孪晶存在,对于合金的性能发生影响。

当轧制的温度过高的时候,再结晶的细小晶粒也会产生二次结晶从而晶粒长大。

(2)下压量的确定。

下压量和工作效率之间是呈正比的关系,下压量如果过低,就要对其进行多道次的轧制,如果下压量过大,则会产生破裂。

(3)轧制速度的确定。

在现形情况下,应变速率和材料的塑性之间是呈反比关系的。

应变速率越大,材料的塑性就越不好。

这样人们要想提升材料的性能,只能牺牲一些生产效率。

1.3.1.3镁合金挤压镁合金的挤压具体是指加热后,把坯料放在挤压筒内,通过一端受压,让坯料通过模孔来进行变形这样的一种进行压力加工的方法。

挤压一般具有三向应力状态,特别是对变形能力比较差的镁合金来说更是重要,而只有通过正向热挤压,才能让铸造所产生的气孔、缩孔等不足消掉,来达到晶粒的细化。

(1)挤压原理。

因为受到镁合金本身的影响,镁合金的挤压通常情况下需要加热,也就是把事先加热保温好的坯料把他放在挤压筒中,进行加热,当到达预设的温度时,因为挤压杆对其施加压力,坯料就会被挤出。

图1-2为挤压原理图。

因为镁合金的塑性不好,挤压的最大功能就是发挥其塑性,并且能够更容易的来实现产品的批量生产,所以镁合金的重要塑性能够成为其手段。

挤压所能得到的产品有以下的优势:

(a)挤压的时候受到三向应力的影响,能够让镁合金的塑性发挥其最大功效,并且能够更加容易的实现产品的批量生产,所以也会成为镁合金在塑性成形过程中的重要手段。

性能要比轧制和锻造态的相同的镁合金要好。

(b)挤压的加工手段灵活而多变,对于设备的要求很低,一台液压挤压机为了模具的不同而进行更换的话,就会产生不同规格的产品。

而对产品的要求则要受模具的影响,并且对市场的多元化发展能够进行满足,对短期的小批量的产品生产很适合。

(c)产品的精度高,表面的质量好,性能也很好,能够在每个领域内得到的应用也很广。

(2)挤压的工艺参数。

挤压工艺的参数在选定过程中能对产品的生产效率以及产品的功能和特性起到直接的影响作用,在挤压的过程中也和下面几个参数有关:

(a)挤压温度。

因为镁合金在一般温度下能够进行的滑移系不多,在挤压的操作过程之前也会对坯料实行加热,而当温度比较低的时候,挤压的压力则会过大,而造成材料很难成形。

挤压温度过高时,坯料氧化严重,且在挤压过程中再结晶晶粒有长大趋势。

为了平衡挤压过程中产生的挤压热,模具的温度一般比坯料温度低25c。

(b)挤压速度。

挤压速度与应变率有关,一般情况下应变率越大产品的再结晶程度越大,性能越优越,在不考虑产品质量的情况下挤压速度越快越好。

但如果一味增加挤压速度,会使坯料因快速形变产生大量挤压热,流动应力大幅度下降,因此,需在综合考虑设备情况、材料特性、加工条件等因素后选择合适的挤压速度。

表1-2为几种常见镁合金的挤压速度范围。

表1-2常见镁合金挤压速度合金胚料温度/K模具温度/K挤压速度/mminlMI693713653663630AZ316436735035934.512AZ6164367350356326AZ806336735035631.22(c)挤压比。

一般情况下在其他条件不变的情况下,挤压比越大再结晶程度越高,晶粒尺寸越小。

但是,当挤压比达到一定程度时,在挤压过程中产生的挤压热会直接影响晶粒尺寸的变化。

所以一般情况下挤压比不会大于100。

(3)挤压态组织。

挤压态组织可以从两个方向来进行观察(垂直于挤压方向和平行于挤压方向)。

以AZ31镁合金为例,图1-3(a)为垂直于挤压方向的显微组织织,从图中可以看出,在挤压应力的作用下,a-Mg基体组织以扁平的姿态出现在基体中,周围围绕着部分发生动态再结晶的晶粒。

图1-3(b)为平行于挤压方向的组织,在照片中可以清晰看到未再结晶的条带状纤维组织和发生了动态再结晶的细小组织。

1.4课题研究目的,意义及内容1.4.1研究目的及意义Mg-Al系合金的碱土元素合金化是目前研究的热点,Ca元素作为价格低廉的碱土元素被终点研究。

虽然Ca的价格不敌稀土元素品贵,但是,单质Ca的提取无疑也会给材料的大规模生产带来成本的增加。

为了更好的实现绿色可持续性发展,含钙氧化物成了大家的研究方向。

CaO价格低廉,在自然界大量存在,CaO加入到AZ31合金中,会形成高温稳定相Al2Ca或Mg2Ca相,并且,随着Al元素的消耗,降低了p-Mg17al2相的含量,显著改善AZ31合金的蠕变性能和力学性能。

此外,在合金熔炼阶段,Ca的加入会在熔体表面生成致密的CaO膜,隔绝了空气,提高合金在熔炼和成形过程中的阻燃能力。

晶粒细化是提高镁合金室温力学性能的有效途径之一。

CaO加入到AZ31熔体中会发生原位置换反应,生成的Ca能有效细化铸态AZ31的晶粒尺寸。

塑性变形作为物理细化晶粒的方法同样被广泛应用于实际生产。

镁的化学性质比较活泼,当镁合金零件在潮湿的环境或富含Cl-厂离子条件的环境下工作时,易发生腐蚀现象。

所以,研究合金成分与其耐腐蚀性能之间的关系、提高镁合金的耐腐蚀性能势在必行。

AZ31是目目前最具代表性的Mg-Al系变形镁合金,本研究正是以AZ31-CaO镁合金为研究对象,进行挤压和搅拌摩擦加工,探究变形工艺参数和CaO含量对AZ31-Ca0组织和性能的影响,并探究了CaO对耐腐蚀性能的影响。

为新型镁合金的开发提供理论和实验依据。

1.4.2研究内容本文系统研究CaO含量对AZ31变形镁合金组织和性能的影响,主要研究内容为:

1)挤压态AZ31-CaO合金的组织和性能。

探究CaO含量、挤压温度、挤压比对AZ31-CaO合金的微观组织了室温力学性能的影响,分析工艺参数和CaO含量对微观组织和室温力学性能的影响规律。

2)挤压态AZ31-CaO合金的耐腐蚀性能。

研究CaO含量对AZ31-CaO合金的耐腐蚀性能的影响。

第二章实验材料及实验方法2.1实验材料本课课题中选用的实验原材料为工业变形镁合金AZ31,其化学成分组成如表2-1所示。

表2-1AZ31镁合金化学成分(%)AlZnMnFeCuNiSiMg2.5-3.50.6-1.40.2-1.00.0030.010.0010.08Bal.2.2制备方法2.2.1合金熔炼实验原料采用AZ31商用镁合金为原材料,按CaO添加量为0%、0.5%、1%制备AZ31-CaO合金。

熔炼采用井式电阻加热炉,坩埚材质为不锈钢,尺寸为直径140mm200mm。

熔炼前所有工具表面涂一层涂料后烘干待用,金属型模具放入烘箱加热至200,坩埚在电阻炉预热至200。

原材料在烘箱烘于后置于坩埚中加热,当温度上升到400时通入SF6+CO2保护气体,原料全部融化质加入CaO并搅拌,720保温10min后加入精炼剂搅拌后静置10min,捞渣然同空冷烧铸成直径50mm的圆锭和20mm128mmx60mm的扁锭。

2.3.2挤压变形挤压实验所使用的设备是本校实验中心的YJ32-100A型四柱液压机,设备如图2-2所示挤压实验模具主要包括挤压筒、凹模、挤压杆、保温套等。

为了给模具加热以达到挤压条件,在挤压筒外侧缠绕包有陶瓷管的电阻丝,电阻丝以220V50HZ交流电为电源进行加热。

为防止加热过程中热量的散失,挤压筒外侧还包有石棉和石棉网,防止热量的散失。

整个加热过程中由热电偶测量模具温度。

挤压进行时,手动实时控制液压机的工作,挤压完成,立刻从四模中敲出试样,放入室温下的水桶以保持变形组织。

表2-2为挤压工艺方案,合金为不同CaO添加量的AZ31-CaO合金。

CaO改性AZ31镁合金组织和性能研究表2-2挤压工艺方案合金挤压温度挤压比az31-cao3006a231-cao3506az31-cao4006az31-cao3003az31-cao30092.3性能测试2.3.1力学性能测试1)硬度测试。

维氏硬度(HV)是表征材料软硬程度的重要参数之一。

本课题采用的是实验中心的HVS-1000A型维氏硬度计,实验力为1.961N,保压时间为10s。

为了更好的了解搅拌摩擦试样的硬度变化情况,以搅拌摩擦加工试样的中心为对称轴,横截面中线位置,左右各打25个点,每个点间隔500m。

2)拉伸性能测试。

拉伸实验常被用来测试金属材料的强度、应变、塑性等重要力学性能指标,分析材料在静载荷作用力下的力学行为规律,是一种广泛用于材料分析的基础实验方法。

根据GB/T228金属材料室温拉伸实验将用用线切割进行板材拉伸试样的切割,样品表面用金相砂纸磨光,外形尺寸如图2-5(b)所示。

在CMT-5105万能实验机上以1mm/min的拉伸速度进行室温拉伸实验,每个工艺条件下,各测3个拉伸试样数据,实验最终数据取其平均值。

拉伸实验时所用的计算公式为;抗拉强度:

Rm=Fm/So(2-1)S0-初始横截面积;Fm-拉伸中最大实验力;屈服强度:

Reh=Feh/S0(2-2)Feh一材料开始屈服时的载荷;S0-初始截面积;伸长率:

Rp0.2=Lm/Le100%(2-3)Le一试样原始标距长度;Le一试样断后变化长度。

2.4分析表征2.4.1光学显微分析将切割好的试样用240#、400#、600#、800#、1000#和1200#水砂纸磨光,并用清水冲洗;使用粒度为lm的金刚石抛光剂对试样进行抛光,直至试样样表面所有划痕消失。

将抛光好的试样经草酸溶液(硝硝酸1mL+乙酸1mL+草酸1g+水150mL)腐蚀,腐蚀后立即用清水和酒精冲洗,吹风机吹干后利用Nikon-MR5000型光学金相显微镜进行观察。

第三章热挤压对AZ31-CaO镁合金组织和性能的影响3.1不同挤压温度下AZ31-CaO合金组织和性能的影响3.1.1微观组织图3-21为不同挤压温度下,AZ31-CaO合金在光学纤维组织,可以看出,AZ31合金挤压态组织由a-Mg基体和分部在晶界和晶内的第二相组成。

如图3-12所示,随着挤压温度的升高,显微组织发生较明显的变化,尤其当温度从300升高到350,晶粒明显变大。

图3-13为AZ31-0.5wt.%CaO在不同温度下挤压后的微观组织,从图中可以看出,随着挤压温度升高,晶粒尺寸并没有因为CaO的添加而停止长大,与图3-1相比可以明显看出合金的再结晶程度有所提高,Al2Ca相的存在改变了晶粒细化的程度。

1Z=LnD=klnZ+bQ为激活能;可知,在挤压温度一定的情况下,应变速率较慢受温度的影响越大。

当应变速率一定时,温度越高,Z参数越小,动态再结晶尺寸增大。

在挤压过程中原始晶粒在挤压应力和挤压热的作用下在晶界处首先形成亚晶结构,然后通过亚晶合并机制形成细小的大角度晶粒,这些晶界通过迁移吸收位错,亚晶进一步合并和转动,最终形成细小的动态再结晶晶粒。

由于挤压温度的升高,发生再结晶后的晶粒会吸收更多的热量,使晶粒长大。

3.1.2室温拉伸性能不同挤压温度下AZ31.AZ31-0.5wt.%CaO的屈服强度.抗拉强度和延伸率的变化趋势如图3-14所示。

从图3-14可以看出,随着挤压温度的升高,经挤压变形的合金室温力学性能有所降低。

在本文实验参数变化范围内,当温度从300上升到350,屈服强度.抗拉强度.延伸率均表现出连续降低的趋势。

当挤压温度为300时,AZ31的屈服强度为198MPa,抗拉强度为259.5MPa,延伸率为15.6%,AZ31-0.5wt.%CaO屈服强度为209.5MPa,抗拉强度为267MPa,延伸率为13.93%;挤压温度为400,拉伸性能表现出最低值,屈服强度为170.5MPa,抗拉强度为240.5MPa,延伸率为13.67%,AZ31-0.5wt.%CaO屈服强度为190.5MPa,抗拉强度为245MPa,延伸率为14.06%,其力学性能最大降低了16.1%,最小降低7.9%。

延伸率方面,AZ31随挤压温度的升高降低了14.1%,降幅比较明显;AZ31

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