正挤压—等径道弯曲制备AZ91D镁合金半固态坯料研究

论文摘要

Mg-Al-Zn系合金是最为广泛使用的铸造镁合金。目前镁合金半固态坯料的制备方法还不完善,很难应用于实际生产。等径道转角挤压（ECAP）是制备镁合金半固态坯料的一种塑性成形技术。但是等径道弯曲法制备的镁合金半固态坯料小,并且要经过多道次挤压以获得大的等效应变。为此本文提出了一种崭新的方法:正挤压-等径道弯曲法。用这种方法制备镁合金半固态坯料,可以用直径较大的棒料进行挤压,实现批量生产,经过一道正挤压工序,其等效应变也会增大,不需要多道次弯曲,简化了制备工艺,为制备AZ91D镁合金半固态提供了一种新思路。本文以AZ91D镁合金为研究对象,探讨了正挤压-等径道弯曲法制备AZ91D镁合金半固态坯料的可行性;在挤压变形条件下,等效应变和等温处理温度及时间对半固态等温组织的影响规律,目的在于确定适合于AZ91D的形变工艺参数,为SIMA法生产镁合金半固态坯料的工业化提供依据。实验表明:正挤压-等径道弯曲法制备AZ91D镁合金半固态坯料是可行的;用这种方法法制备的AZ91D镁合金的微观组织晶粒比较细小,其中,挤压比为9.77与17.36的AZ91D镁合金的微观组织为细小的等轴晶;正挤压-等径道弯曲的等效应变越大,相对应的制备的AZ91D半固态坯料的微观组织越细小;随着保温时间的延长,正挤压-等径道弯曲法制备的AZ91D半固态坯料的微观组织会出现长大现象;随着等温处理温度的升高,固相晶粒的平均尺寸先增加后减小,形状系数逐渐接近于1;挤压比为17.36,等温处理温度为550℃,保温时间为15min的AZ91D半固态坯料的微观组织明显优于其他坯料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 半固态加工技术简介
• 1.2 半固态加工技术的国内外概况
• 1.3 半固态的制备方法
• 1.4 镁合金半固态成形方法
• 1.5 等径道挤压技术
• 1.6 本课题的选题意义及主要研究内容
• 2 AZ91D 镁合金正挤压-等径道弯曲的等效应变
• 2.1 引言
• 2.2 正挤压－等径道弯曲的等效应变
• 2.3 本章小结
• 3 正挤压－等径道弯曲对AZ91D 微观组织的影响
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料及实验装置设计
• 3.3 正挤压-等径道弯曲实验的工艺参数选择
• 3.4 实验结果及分析
• 3.5 正挤压－等径道弯曲细化晶粒的机理
• 3.6 本章小结
• 4 正挤压－等径道弯曲后的AZ91D 半固态组织演变
• 4.1 引言
• 4.2 工艺参数选择
• 4.3 实验结果分析
• 4.4 等温热处理过程中的热力学分析
• 4.5 本章小结
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢