鎂合金半連續(xù)鑄造及其型材擠壓成形技術(shù)應(yīng)用研究.pdf

1、鎂合金半連續(xù)鑄造及型材擠壓加工技術(shù)是制約我國現(xiàn)有鎂合金產(chǎn)品向工業(yè)型材等高端產(chǎn)品升級換代發(fā)展的關(guān)鍵。本文系統(tǒng)研究了普通和電磁場條件下工藝參數(shù)對鎂合金半連鑄坯錠的不同位置組織、性能影響規(guī)律，并研究了鎂合金中空薄壁型材和“工”字型材擠壓工藝及其對型材宏觀質(zhì)量、微觀組織及力學(xué)性能的影響，主要結(jié)果如下:
　　1)成功制備了質(zhì)量良好的ψ110mm AZ31普通半連鑄鑄錠及ψ300mmAZ31、ZK60電磁半連鑄鑄錠;得到了質(zhì)量優(yōu)良的中空薄壁型

2、材及大尺寸復(fù)雜截面“工”字型材;
　　2)鑄錠的平均晶粒尺寸、第二相顆粒大小均隨著冷卻水強(qiáng)度和拉坯速度增加有所減小;優(yōu)化工藝(冷卻水強(qiáng)度3500L·h-1;拉坯速度85 mm·min-1)鑄錠微觀組織由等軸晶和不連續(xù)的第二相(β-Mg17Al12+β-Mg17(AlZn)12擴(kuò)展相+少量AlMn)構(gòu)成;鑄錠表層和心部UTS、ε分別為200MPa、196MPa和11.6％、10.8％，整體上處于較均勻狀態(tài);
　　3)探明了ψ3

3、00mmAZ31鑄錠的偏析程度、晶粒度隨著電磁頻率的增加而降低，均勻性、力學(xué)指標(biāo)則隨之增加。本實(shí)驗(yàn)中電磁頻率F=20Hz時(shí)，鑄錠組織均勻、各溶質(zhì)元素?zé)o偏析、晶粒細(xì)化明顯;心部UTS和ε達(dá)到了225MPa和15.03％，與DC相比，分別提高了12.6％、58.8％;ψ300mm ZK60 LFEC鑄錠合金元素?zé)o明顯宏觀偏析，組織由等軸晶、不連續(xù)分布的共晶相組成;綜合力學(xué)性能良好，其心部UTS和ε分別達(dá)到了250MPa、13.4％;

4、　　4)探明擠壓溫度、速率的升高使再結(jié)晶程度增加，晶粒顯著細(xì)化;但超過某一值時(shí)，再結(jié)晶的細(xì)小晶粒便開始長大;型材強(qiáng)度、延伸率隨著擠壓速度、溫度的升高表現(xiàn)出先升后降的規(guī)律;在擠壓溫度T=400℃，擠壓速度V=0.4～4 m·min-1的擠壓工藝條件下，均可獲得質(zhì)量較好的AZ31中空薄壁型材;
　　5)大尺寸復(fù)雜截面“工”字型材發(fā)生了不完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，顯微組織具有項(xiàng)鏈狀特征;室溫拉伸測試表明型材具有各向異性，45ED試樣延伸率最高(δ