哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）1哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）題目擠壓和退火工藝對AZ31鎂合金組織，及性能影響的研究專業(yè)材料成型及控制工程學(xué)號1069360118學(xué)生劉樹成指導(dǎo)教師晁紅潁答辯日期2009年12月28日哈工大華德學(xué)院哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）2目錄摘要.錯誤!未定義書簽。Abstract.4第1章緒論.51.1引言.51.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析.51.2.1變形鎂合金的晶粒細化.51.2.2細晶鎂合金的塑性變形機制研究.61.3鎂合金的室溫冷塑性變形研究進展.71.3.1鎂合金的塑性成形.81.3.2鎂合金的室溫擠壓工藝.81.4鎂合金的再結(jié)晶退火研究.81.4.1退火時間對變形鎂合金組織的影響.81.4.2退火時間對變形鎂合金力學(xué)性能的影響.81.5課題研究的目的及意義.9第2章實驗材料及實驗方法.102.1實驗材料.102.2實驗及檢測設(shè)備.102.2.1擠壓實驗設(shè)備.102.2.2金相組織分析方法.112.2.3拉伸試驗分析方法.11第3章擠壓和退火工藝對AZ31鎂合金組織的影響.123.1引言.123.2擠壓工藝對AZ31鎂合金顯微組織的影響.123.3退火工藝對擠壓AZ31鎂合金顯微組織的影響.143.3.1退火溫度對AZ31鎂合金棒材組織的影響.143.3.2退火時間對AZ31鎂合金棒材組織的影響.163.3.3退火工藝對四種溫擠壓速度棒材組織影響.193.4退火工藝對AZ31擠壓鎂合金力學(xué)性能的影響.21第4章結(jié)論.26參考文獻.27致謝.30哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）3摘要由于AZ31鎂合金是密排六方晶體結(jié)構(gòu)，滑移系少，室溫下塑性較差，目前人們主要通過細化晶粒來提高其強度和塑性。開發(fā)新的高性能鎂合金系列是目前研究的主要趨勢，但對現(xiàn)有鎂合金系統(tǒng)進行適當(dāng)?shù)墓に囂幚硪部赡艹蔀楦纳撇牧闲阅艿牧畠r而有效的方式。由于低溫擠壓過程中容易導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生，加之鎂合金塑性較差，因此有關(guān)鎂合金在低溫情況下的研究很少，為此，本文分別在不同的擠壓速度下對AZ31鎂合金棒材進行實驗研究，分析擠壓速度對AZ31鎂合金的晶粒細化方面的影響和原因。初步探索獲得細晶鎂合金的工藝途徑。熱處理是結(jié)構(gòu)金屬材料獲得產(chǎn)品性能的主要方法。本文對不同速度下擠壓變形得到的棒材進行退火處理。分別通過低、中溫退火工藝，采用光學(xué)顯微鏡（OM）研究了不同擠壓速度下的棒材退火前后的顯微組織，對不同擠壓速度下的棒材進行室溫拉伸性能分析。逐步優(yōu)化工藝，最終得到了擇優(yōu)的退火工藝路線，實現(xiàn)了鎂合金的晶粒細化，改善了棒材的綜合性能。最高延伸率可達33%，最高的強度為430MPa.關(guān)鍵詞:鎂合金，擠壓，再結(jié)晶退火，顯微組織，力學(xué)性能哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）4AbstractBecauseofthehexagonalclosedpacked(HCP)crystalstructureandlackofenoughslipsystems,AZ31magnesiumalloypossessespoorformabilityatroomtemperature.Grainrefinementisknowntobeaneffectivemethodtoimprovethepoormechanicalpropertiesinrecentyears.Now,theimportantfieldsaboutmagnesiumalloyaretoexploresomenewmagnesiumwithhighproperties.Butappropriateprocessingtreatmentwithmagnesiumisprobablytobeaneffectiveandlow-costmethodofimprovingtheirproperties.Duetolowtemperatureandlowspeedextrusionprocesseasilyleadingtotheemergenceofcrackandpoorpropertiesofmagnesium,thusresearchonmagnesiumatlowtemperatureandlowextrusionvelocityisveryfew.Inthispaper,researchesonmagnesiumextrusionatdifferentextrusionvelocitywerecarriedout.EffectsofextrusionvelocityongrainrefinementofAZ31magnesiumalloywereanalyzedinthispaper.Furthermore,heat-treatmentwascarriedoutonAZ31alloyspecimensextrudedatvariousspeed.Bymeansofopticalmicroscopy(OM),microstructuresevolutionofas-extrudedandannealedAZ31alloyswerestudied.Tensilepropertiesofas-annealedAZ31magnesiumalloysatdifferentextrusionvelocitywereanalyzedatroomtemperature.Thetensilestrengthofas-annealedAZ31alloyscanreach430MPaandelongationtofailurereach33%.Keywords：AZ31magnesiumalloys,extrusion,annealing,microstructure,mechanicalproperties.哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）5第1章緒論1.1引言鎂是最輕的結(jié)構(gòu)金屬材料，密度為1.738g/cm3，為鋼的1/4，鋁的2/3，與鋼和鋁合金相比，鎂合金具有更高的比剛度和比強度，良好的散熱性能、減震性能和電磁屏蔽性能，因而在航空航天，汽車以及3C產(chǎn)品領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是21世紀(jì)最具開發(fā)和應(yīng)用前途的金屬材料。AZ31鎂合金是目前應(yīng)用最廣泛的變形鎂合金，因此本文針對AZ31變形鎂合金進行了室溫擠壓變形研究。冷擠壓變形是目前在鎂合金領(lǐng)域研究得較少的變形方式。此項研究對擴大鎂合金的實際應(yīng)用領(lǐng)域，具有深遠的現(xiàn)實意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析本課題主要圍繞AZ31變形鎂合金的室溫冷擠壓變形展開研究，旨在揭示冷塑性變形和中高溫退火中的顯微組織變化、塑性變形機理及其力學(xué)性能的變化等，因此下面主要從鎂合金在高溫?zé)嶙冃沃写嬖诘膬?yōu)缺點和冷塑性變形存在的困難等，以及低溫塑性變形機理，如滑移、孿生等和組織細化的研究現(xiàn)狀及其進展等方面進行分析總結(jié)，并闡明本課題研究的必要性和迫切性。1.2.1變形鎂合金的晶粒細化目前變形鎂合金的晶粒細化多是采用大塑性變形方法，ECAE/ECAR是研究得較早也比較成熟的工藝之一。根據(jù)ECAE模角、和外側(cè)圓弧