定向凝固對(duì)AZ31鎂合金組織及性能的影響研究.pdf

1、鎂合金是目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、電磁屏蔽性良好，比強(qiáng)度和比剛度高，減震性好，切削加工和尺寸穩(wěn)定性佳，易回收，有利于環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色工程材料”，在航空、汽車、電子等領(lǐng)域獲得了越來越廣泛的應(yīng)用，并表現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。但是，鎂合金的塑性變形能力較差、室溫韌性低、屈服強(qiáng)度低，長(zhǎng)期以來阻礙了鎂合金的應(yīng)用。AZ31合金是最常用的變形鎂合金之一，本文以AZ31合金為研究對(duì)象，主要研究不同定向凝固參數(shù)對(duì)其顯微組織和

2、性能的影響，探討改善AZ31鎂合金的變形性能的新方法。 本研究采用定向凝固裝置制備了具有連續(xù)柱狀晶組織的AZ31鎂合金試樣。分析了定向凝固工藝對(duì)AZ31鎂合金試樣顯微組織和晶粒取向的影響。通過在Gleeble-1500D試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，系統(tǒng)地研究了熱力參數(shù)（變形溫度、變形程度）與流變應(yīng)力的數(shù)值關(guān)系，同時(shí)分析了定向凝固AZ31鎂合金試樣的室溫和高溫壓縮行為及變形特點(diǎn)。結(jié)果表明： （1）定向凝固工藝制備的AZ31鎂合金

3、試樣具有粗大的柱狀晶組織，少量的第二相呈細(xì)小球狀彌散分布于晶粒內(nèi)部，隨著定向凝固過程的進(jìn)行，當(dāng)生長(zhǎng)進(jìn)入穩(wěn)定后，晶體規(guī)律性定向生長(zhǎng)，晶粒呈現(xiàn)出較明顯的[1010]擇優(yōu)取向，該擇優(yōu)取向與定向凝固過程中的熱流方向相平行。 （2）隨定向凝固速度的增加晶粒數(shù)量變多，晶粒方向與軸向偏差越大。當(dāng)定向凝固速度>50μm/s時(shí)，柱狀晶已經(jīng)不連續(xù)；隨著加熱溫度升高，晶粒數(shù)明顯增多，且柱狀晶在分布更加均勻。 （3）在室溫下定向凝固AZ31鎂合