az31鎂合金組織性能的影響分析畢業(yè)論文-文庫吧資料
2025-06-29 18:54本頁面
【正文】 %時(shí),板材有細(xì)小側(cè)裂和裂紋。隨著變形量的加大,晶粒尺寸越來越小,在變形量為40%時(shí),晶粒平均尺寸為3~4μm。第3道次不同軋制變形量對組織的影響見圖35。綜合組織觀察和軋制后板材質(zhì)量情況,第2道次取變形量為40%左右時(shí)較合適。軋制過程中發(fā)現(xiàn),在變形量分別為20%、30%和40%時(shí),軋制板材的質(zhì)量良好。當(dāng)變形量為50%時(shí),晶粒進(jìn)一步細(xì)化。當(dāng)變形量為30%時(shí),組織中出現(xiàn)了少量的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶新晶粒,但組織變化不明顯。 (a)20% (b)30% (c)40% (d)50%圖33 鎂合金第1道次不同變形量后的金相組織 第2道次不同變形量對材料金相組織的影響將上述第1道次中變形量為40%時(shí)軋制后的板材,鋸成大小均勻的4小塊,進(jìn)行第2道次不同軋制變形量試驗(yàn),第2道次不同軋制變形量對組織的影響見圖34。當(dāng)變形量為50%時(shí),板材厚度側(cè)邊有明顯裂紋,表面有細(xì)小裂紋。當(dāng)軋制變形量達(dá)到40%和50%時(shí),板材組織中再結(jié)晶組織占95%以上,只存在極少量的孿晶組織,其平均晶粒尺寸分別約為6μm和5μm。當(dāng)為變形量30%時(shí),孿晶和大晶粒仍占絕大多數(shù),但孿晶清晰可見,部分晶界發(fā)生彎曲且在晶界及孿晶附近形成了一部分細(xì)小的再結(jié)晶新晶粒,但新晶粒所占比例較小,故晶粒平均尺寸無明顯細(xì)化。由圖33可見,第1道次的不同變形量對微觀組織的變化影響顯著。 第1道次不同變形量對材料金相組織的影響取鎂合金鑄錠試樣(200 mm100 mm10 mm)4塊,進(jìn)行第1道次不同軋制變形量的試驗(yàn)。每道次變形量分別為20%、30%、40%和50%,每道次軋制前保溫15 min。綜合組織觀察、硬度和軋制情況,從提高材料性能的角度考慮,在上述工藝條件下,取軋制溫度為330℃時(shí)進(jìn)行軋制較為理想。圖32 軋制溫度對硬度的影響在300℃軋制時(shí),板材出現(xiàn)了裂邊、裂紋現(xiàn)象。軋制后,由于晶粒細(xì)化,板材的硬度(HRA)值相對于鑄錠()有明顯的提高,但隨著軋制溫度的升高,其硬度值逐步下降。在300、330和360℃軋制后,其等軸晶的平均晶粒尺寸分別約為7μm、。當(dāng)軋制溫度較低時(shí),動(dòng)態(tài)再結(jié)晶雖然進(jìn)行得不充分和存在部分孿晶組織,但其中新晶粒的尺寸特別細(xì)小。軋制溫度對鎂合金板材組織和性能的影響,其實(shí)質(zhì)是通過軋制時(shí)的塑性變形機(jī)制和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程的影響來實(shí)現(xiàn)的。由圖31可見,AZ31鎂合金鑄錠組織晶粒比較粗大,平均晶粒尺寸約為120μm,且晶界上有隨機(jī)分布的二次相Mg17Al12,這是鑄態(tài)AZ31鎂合金的典型組織。經(jīng)過10道次軋制后(每道次變形量為10%~12%,%), mm。然后,在試驗(yàn)溫度下回爐保溫5 min后進(jìn)行第2道次軋制。硬度測試在TH320全洛氏硬度計(jì)上進(jìn)行硬度值為5個(gè)點(diǎn)測試結(jié)果的平均值。軋制試樣用苦味酸()、冰乙酸(10 mL)、乙醇(70 mL)和水(10 mL)的混合液浸蝕。軋制試驗(yàn)在雙輥冷軋機(jī)(400 mm600 mm)上進(jìn)行。軋制前,對坯料進(jìn)行(400177。也就是說,變形所引起的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶只發(fā)生在一定的應(yīng)變范圍內(nèi),當(dāng)變形超過某一程度后則進(jìn)入晶粒長大階段,從而出現(xiàn)隨變形程度增大,強(qiáng)度增量不再增大反而有減小的趨勢。之所以出現(xiàn)上述現(xiàn)象,可以認(rèn)為在較低的變形程度下,隨著變形程度的增加,晶粒發(fā)生細(xì)化,強(qiáng)度增加。拉伸強(qiáng)度隨著變形程度的增加而增大,但達(dá)到一定程度后不再增大,甚至有減小的趨勢。對AZ31鎂合金,晶粒細(xì)化是提高鎂合金強(qiáng)度的有效方法之一。 （a）鑄態(tài) （b）ε＝30% (c)ε＝% (d)ε＝% (e)ε＝% (f)ε＝%圖21實(shí)驗(yàn)合金的鑄態(tài)與變形組織 溫變形對AZ31鎂合金組織的拉伸強(qiáng)度的影響根據(jù)拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出圖2所示的△σb~ε曲線,其中△σb為變形后的合金強(qiáng)度相對于原始鑄態(tài)組織強(qiáng)度的增加值。圖21(f)為充分變形后得到的均勻等軸晶,晶粒大小約為5μm。隨應(yīng)變增加(圖21(d)),再結(jié)晶組織大量增加,原晶粒晶界處形成無畸變的新晶粒。從圖21(b)(f)可以看出,在壓縮變形初期(圖21(b)),粗大的晶粒被壓扁,進(jìn)而發(fā)生彎曲、破碎成細(xì)晶粒,并在應(yīng)力作用下獲得重新分布,同時(shí)發(fā)生晶粒間的相對轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)已破碎的第二相發(fā)生滑移和變形,呈離散狀分布,在平行流線上分布著大量細(xì)小、致密的等軸晶粒,說明形變組織已發(fā)生再結(jié)晶。圖21所示為實(shí)驗(yàn)合金的鑄態(tài)與變形組織。把變形試樣和鑄態(tài)試樣分別制成標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣,在WDWE100D微機(jī)控制萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。表21 實(shí)驗(yàn)合金的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)首先對試樣進(jìn)行均勻化處理(420℃保溫12 h)。為了消除取樣位置對合金組織的影響,實(shí)驗(yàn)的6組試樣均取自棒料的同一位置, 1組為鑄態(tài)試樣,其余5組用于平面變形試驗(yàn)。為二次加熱應(yīng)變誘發(fā)熔化激活法半固態(tài)成形及近終產(chǎn)品的成型加工提供了物質(zhì)、技術(shù)條件。表11 微區(qū)成分及硬度分析結(jié)果在等溫?cái)D壓過程中,隨著擠壓比的增大,合金的變形量增多,再結(jié)晶速度加快,生成更加細(xì)小的再結(jié)晶等軸晶。說明在再結(jié)晶過程中,盡管存在熱激活,但相的分解和原子擴(kuò)散速度仍然有限,從而使業(yè)已并入α再結(jié)晶晶粒中的原始組分(例如超細(xì)的變形共晶體等)在原位殘存下來,形成晶粒內(nèi)的類“帶狀偏析”。隨后,通過晶界遷移、亞晶進(jìn)一步合并和轉(zhuǎn)動(dòng),發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,最終形成細(xì)小的大角度晶粒(如圖13a所示)。由于鎂合金具有較高的堆垛層錯(cuò)能,易于形核,再結(jié)晶主要取決于遷移和擴(kuò)散速率,驅(qū)動(dòng)力決定再結(jié)晶特征。擠壓變形纖維組織比表面積大,界面能高,加上擠壓熱的作用,很容易發(fā)生相的傳輸和動(dòng)力學(xué)再結(jié)晶。低熔點(diǎn)共晶組織以薄層狀的形式存在于平行纖維晶簇的間隙,在光鏡下呈細(xì)的流線
范文總結(jié)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1