AZ31轧制变形与AZ31/Al热轧复合工艺研究

论文摘要

热轧是生产变形镁合金板材的重要工艺,本文对热轧变形中电磁连铸AZ31镁合金的组织性能进行了研究；利用轧制复合工艺对AZ31和L2纯铝进行热轧复合,并成功制得AZ31/Al复合板。主要实验结果如下：(1)在AZ31热轧过程中,随着轧制变形量增加,孪晶面由粗大的透镜状向细小的板条状转变,且孪晶数量增加；动态再结晶的程度增大。(2)随着轧制温度升高动态再结晶更容易进行。在较高温度条件下,再结晶方式由孪生动态再结晶向沿着原始晶粒的晶界析出转变。温度对再结晶方式的影响源于镁合金变形机制随温度得改变。(3)研究了应变速率对动态再结晶的影响规律,结合Z=εexp(?)公式可得,随着变形温度T升高或应变速率降低,Z值变小,晶粒尺寸变大,当Z值减小到某一数值时,再结晶形核方式发生改变。(4)AZ31镁合金多道次轧制变形时,每道次变形量在30%、轧制温度在370℃时,轧制后板材表面质量最好。三道次轧制后,沿轧制方向的抗拉强度为280～290 MPa,延伸率为24%～29%,沿垂直于轧制方向的抗拉强度290～310 MPa,延伸率17%～22%。(5)随着轧制道次的增加,总变形量变大,形成了强烈的平行于轧制方向的(0002)基面织构。经过退火处理后,(0002)基面织构强度略有下降。(6)采用热轧变形制备AZ31/Al复合板时,要实现完全复合,轧制变形量要大于50%,变形温度为425℃时轧制复合后板材的质量较好。AZ31/Al轧制复合板退火处理的退火温度高于275℃时,复合面处生成脆性中间相对结合面产生不利影响；比较合理的退火温度为250℃,此时没有中间相生成。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 镁合金的塑性变形机制
• 1.2.1 镁合金晶体结构
• 1.2.2 镁合金的滑移
• 1.2.3 镁合金的孪晶
• 1.3 镁合金的动态再结晶
• 1.3.1 连续动态再结晶和非连续动态再结晶
• 1.3.2 旋转动态再结晶
• 1.3.3 孪生动态再结晶
• 1.3.4 动态再结晶的影响因素
• 1.4 镁合金的轧制变形
• 1.4.1 轧制变形理论
• 1.4.2 镁合金轧制变形工艺
• 1.4.3 轧制复合工艺
• 1.5 课题的研究内容和意义
• 2 AZ31镁合金热轧变形过程的微观组织
• 2.1 引言
• 2.2 实验方案
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验设备
• 2.2.3 实验方案
• 2.3 轧制压下量对镁合金变形组织的影响
• 2.4 轧制温度对镁合金变形组织的影响
• 2.5 应变速率对镁合金变形组织的影响
• 2.6 本章小结
• 3 AZ31镁合金板材热轧成形工艺
• 3.1 引言
• 3.2 轧制工艺参数的确定
• 3.2.1 轧制轧制温度
• 3.2.2 道次轧制压下量
• 3.3 轧制道次对镁合金组织性能的影响
• 3.3.1 轧制道次对镁合金板材形貌和显微组织的影响
• 3.3.2 轧制道次对镁合金性能的影响
• 3.4 退火工艺对镁合金变形组织性能的影响
• 3.4.1 退火工艺方案
• 3.4.2 退火工艺对AZ31镁合金组织的影响
• 3.4.3 退火处理对AZ31镁合金织构的影响
• 3.5 本章小结
• 4 AZ31/Al轧制复合成形工艺
• 4.1 引言
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 表面处理
• 4.2.3 组料
• 4.2.4 轧制复合
• 4.2.5 轧后退火
• 4.3 轧制复合成形工艺
• 4.3.1 轧制温度对板材复合的影响
• 4.3.2 轧制压下量对板材复合的影响
• 4.4 AZ31/Al复合板材的退火工艺
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢