挤压和退火工艺对AZ31镁合金组织及性能影响的研究答辩稿

,Loading,挤压和退火工艺对AZ31镁合金组织，及性能影响的研究,系 别：机电工程系专 业：材料成型及控制工程指导教师：学 号：答 辩 人：答辩时间：2009年12月28日,第1章 绪论 1.1 镁合金的主要应用 1.2 本课题的主要研究内容第2章 实验材料及方法 2.1 实验材料 2.2 实验及检测设备,答辩的主要内容,第3章 挤压和退火工艺对AZ31镁合金组织和性 能的影响3.1 挤压工艺对AZ31镁合金显微组织的影响3.2 退火温度对AZ31镁合金棒材组织的影响3.3 退火时间对AZ31镁合金棒材组织的影响3.4 退火工艺对四种挤压速度棒材组织的影响3.5 退火工艺对AZ31挤压镁合金力学性能的影响第4章 结论,1.1 镁合金的主要应用,1.2 本课题的主要研究内容,1. 挤压工艺对AZ31镁合金显微组织的影响；2. 退火工艺对挤压AZ31镁合金显微组织的影响；3. 退火工艺对四种挤压速度棒材组织的影响；4. 退火工艺对AZ31挤压镁合金力学性能的影响。,2.1 实验材料,本实验研究原材料选择AZ31镁合金一次挤压棒材，规格尺寸为1640mm圆柱棒。 坯料的成分如表2-1，力学性能指标如表2-2，组织见图2-1。 表2-1 AZ31镁合金的热挤压棒坯化学成分（%） 表2-2 实验用材料力学性能,图2-1 AZ31镁合金原始坯料组织,2.2.1 挤压实验设备,镁合金属于低塑性材料，所以最好是液压机上挤压。因为液压机的行程速度比较慢，可以保证镁合金挤压时有良好的变形速度条件；只要变形温度合适，不管应力状态如何，镁合金都具有较高的塑性，可以挤出所需形状、尺寸的挤压件。本实验共得到了4种挤压速度下的AZ31镁合金，之后对其进行不同温度和时间的退火实验，测定退火温度和时间对其显微组织和力学性能的影响。挤压冲头的速度为0.5mm/s20mm/s。,2.2.2 金相组织分析方法,金相组织观察在蔡司倒置式金相显微镜上进行。对AZ31镁合金棒材通过室温镶嵌、磨光、抛光后，采用醋酸、水、苦味酸和乙醇的腐蚀液进行腐蚀。腐蚀完毕用醋酸酒精冲洗掉试样上所附腐蚀剂，然后用电热风吹干。在光学显微镜下观察AZ31棒材在温挤压状态和退火处理状态下的金相组织。金属平均晶粒度测定采用截线法。,3.1 挤压工艺对AZ31镁合金显微组织的影响,0.5mm/s 3mm/s 12mm/s 20mm/s 图3-1 四种挤压速度下的金相组织,3.2退火温度对AZ31镁合金棒材组织的影响,180 200 220 250 图3-2 0.5mm/s保温30分钟不同温度退火后组织,180 200 220 250 图3-3 12mm/s保温30分钟不同温度退火后组织,3.3 退火时间对AZ31镁合金棒材组织的影响,10min 30min60min 120min 图3-3-1 0.5mm/s退火温度220不同保温时间后的组织,10min 30min 60min 120min 图3-3-2 12mm/s退火温度220不同保温时间后的组织,3.4 退火工艺对四种挤压速度棒材组织的影响,0.5mm/s 0.5mm/s保温30min 保温60min 3mm/s 3mm/s保温30min 保温60min 图3-4-1 四种挤压速度220保温不同时间后组织,12mm/s 12mm/s保温30min 保温60min 20mm/s 20mm/s保温30min 保温60min 图3-4-2 四种挤压速度220保温不同时间后组织,3.5 退火工艺对AZ31挤压镁合金力学性能的影响,0.5 mm/s 3 mm/s12 mm/s 20 mm/s 图3-5-1 四种挤压速度保温60分钟不同退火温度真实应力应变曲线,0.5 mm/s 3 mm/s12 mm/s 20 mm/s 图3-5-2 四种挤压速度保温30分钟不同退火温度真实应力应变曲线,第4章 结论,1. 研究了不同退火温度对AZ31镁合金组织的影响，随着退火温度的升高，晶粒逐渐变大粗化，不同的挤压速度下得到的粗化程度不同。同样温度和保温时间，挤压速度越高得到的棒材的组织越粗大，组织越不均匀。挤压速度较低时需要更高的退火温度和更长的保温时间。2. 探讨了退火时间对不同挤压速度得到的棒材的组织的影响，一般情况下，晶粒随着保温时间的延长晶粒长大，这种情况在较低速时出现较多，随着保温时间延长，0.5mm/s和3mm/s速度下得到的棒材经过退火后可获得较细小的晶粒，组织较均匀。,3. 分析不同退火时间和退火温度对AZ31镁合金棒材的力学性能的影响。在0.5mm/s时，退火温度为220保温60分钟时延伸率可到达33%。随着挤压速度升高，保温时间变短。对于AZ31镁合金这种脆性材料出现屈服平台和劲缩。退火温度升高，0.5mm/s和20mm/s时的屈服强度大幅度降低，而3mm/s和12mm/s时降低不大。4. 研究四种挤压速度对AZ31镁合金棒材力学性能的曲线和相应的最优退火工艺，在不同的挤压速度时，获得最优退火工艺也不一样，随着挤压速度的增大，延伸率均降低，强度先增大后降低再增大。挤压速度不是获得细小的等轴状晶粒的直接手段，而是为了获得细小的再结晶晶粒创造条件。AZ31镁合金是对挤压速度敏感的金属，0.5mm/s、3mm/s、12mm/s、20mm/s获得的棒材的屈服强度分别为156MPa、242MPa、200MPa、2