超細晶Mg-3Al-Zn-xAg合金制備及其軋制變形行為研究.pdf

1、本文利用純度較高的Mg、Al、Zn、Ag四種元素粉末進行高能機械球磨，制備出不同Ag含量的Mg-3Al-Zn-xAg(x=0,0.5,1.0,2.0 wt.％)復合粉末，并且通過真空熱壓和熱擠壓的致密化工藝得到致密度為99%的棒材，然后研究它的軋制工藝，軋制完成后對板材做固溶-時效處理，希望得到強度和塑性都較好的鎂合金板材。通過大量的實驗和分析，本課題得到的結(jié)果如下：
　　含0.5wt.%Ag時粉末的平均晶粒和顆粒尺寸最小，大約為

2、335nm和15.26μm。材料經(jīng)過熱壓和溫擠壓后，致密度有大幅度的提高。經(jīng)過熱壓后致密度為95%左右，溫擠壓后致密度可以達到99%左右，達到了實驗的預期效果。并且，在含2.0wt.%Ag的擠壓棒材中，X射線衍射圖中存在微弱的Mg54Ag17相的特征峰，說明在擠壓過程中產(chǎn)生了新相Mg54Al17。
　　研究擠壓溫度對于材料綜合性能的影響，得到250℃擠壓時，材料的綜合性能最優(yōu)。不同Ag含量材料的拉伸性能和壓縮性能的實驗結(jié)果表明，含

3、0.5wt.%Ag成分材料的抗拉強度和抗壓強度均較高，分別為428.93MPa和432.36MPa。隨后，對拉伸斷口的分析可以再次看到四種成分合金的晶粒大小，并且可以確定合金的斷裂方式均為準解理斷裂。綜合考慮各方面的因素可以得出，最佳的擠壓溫度為250℃，合金的成分為Mg-3Al-Zn-0.5Ag。
　　本文以直徑為18mm的擠壓棒材作為初始軋制材料，主要研究軋制溫度和道次變形量對軋后板材組織和性能的影響，對比了20%和30%兩個

4、變形量，250℃、300℃和350℃三個軋制溫度，以期得到適于Mg-3Al-Zn-0.5Ag鎂合金軋制的合理的軋制工藝。最后，得出利于Mg-3Al-Zn-0.5Ag鎂合金軋制的較優(yōu)的工藝參數(shù)為：軋制溫度300℃，道次變形量20%。
　　最后，本文對前期軋制得到的板材進行了固溶、時效處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過固溶、時效處理后，合金的平均晶粒尺寸由處理前的0.69μm長大到處理后的1.4μm左右，是原始晶粒尺寸的2倍左右。且在不同時效處理工