Question

怎样通过改变塑性变形工艺提高镁合金高温力学性能

Answer 1

镁合金薄板制备难度大、性能较低且工艺稳定性较差、塑性较低且各向异性较大、塑性加工能力较差数毁首。
采用双辊铸轧法制备镁合金条带坯料,利用轧辊的急冷作用及半固态条件下的塑性变形细化坯料组织及第二相,减少偏析,从而改善其塑性变形能力,并缩短镁合金薄板制备工艺流程;通过轧制工艺参数及热处理工艺参数的优化,改善其综合力学性能、减小各向异性。
0.5mm厚ZK60镁合金薄带制备的最佳轧制工艺,即先将3.5mm厚的铸轧条带在350℃轧制到1mm,1mm厚薄带在350℃退火30min,然后再在300℃下轧制到0.5mm,道次间压下量为30%,道次间退火温度为轧制温度,保温时间为5min。温轧变形改变了TRC镁合金的组织形态,由枝晶状变为纤维状组织,晶粒沿轧制方向被拉薯数长,且薄带内部有剪切带、位错及孪晶产生。在轧制温度为350℃以上时,发生动态再结晶。随着轧制温度的降低、道次间压下量及总变形量的增加,镁合金的组织细化且剪切带的密度增加,镁合金的强度及硬度增加。在优化轧制工艺条件下,ZK60镁合金薄带的拉伸强度、屈服强度和伸长率分别为510MPa、441MPa和11.3%。 通过分析退火、固溶、时效等热处理过程中温轧ZK60镁合金薄带的组织转变及其对性能的影响,确定了ZK60镁合金薄带最佳热处理工艺参数:退火热处理—375℃×10~3s;T6热处—375℃×3hrs+175℃×10hrs。在300℃及以上温度退火过程中有静态再结晶发生,随着退火温度升高和保温时间的延长,再结晶晶粒比例增加,得到均匀细小的等轴晶,继续提高温度或延长保温时间,晶粒明显长大。退火处理使硬度及强度有所降低,但塑性明显提高,在最佳退火工艺条件下,ZK60镁合金薄带的拉伸强度、屈服强度及伸长率分别为388MPa,301MPa和22.9%。适当的T6处理可获得均匀细小的等轴晶组织(平均晶粒尺寸为6.7μm),且显著减小了ZK60镁合金薄带力学性能的各向异性,其三个方向的拉伸强度、屈服强度和伸长率的偏差分别为23MPa、10MPa和1.0%。 轧制态ZK60镁合金薄带表现出强的(0001)基面织构,由于试样内部存在高密度剪切带,使其织构分布向垂直于轧制方向分散。随着轧制温度降低、轧制变形量和道次间压下量增大,(0001)基面织构的最大极密度增加。温轧变形过程中产生的(0001)基余芦面变形织构对合金起到强化作用。