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面对环境保护与节约能源的压力,镁合金凭借其在价格和性能方面的突出优势,逐渐成为在材料行业的热门研究方向。 本文以Mg-Al-Zn系中AZ80镁合金为对象,主要研究了镁合金的变形及热处理,在此基础上,探讨了镁合金组织与力学性能的关系,并优化了热处理工艺及参数对高性能镁合金构件的工艺设计,为复杂高性能镁合金构件成形提供依据。 首先,均匀化处理能有效改善材料的内部组织结构,通过观察均匀化处理过程的组织变化,研究了均匀化对组织的演化效果,主要是粒度均匀性及第二相的变化;同时测量了均匀化处理对镁合金抗拉强度和硬度的影响。结果表明,均质化处理有效地消除枝晶偏析,改善镁合金合金的性能,为其后的塑性变形提供了良好的条件。 其次,分别选取挤压比为5、10、15、20,温度为200℃、300℃、350℃、380℃、410℃进行挤压实验,研究其对于组织与性能的影响。经过挤压变形后的镁合金抗拉强度得到了很大的上升,同时延伸率也有明显上升,综合力学性能显著提高。挤压变形的组织表明,挤压比的加大能有改善镁合金组织,使之有更密集的细小等轴晶产生,从而有效地细化原始组织的粗大晶粒,获得更稳定的细密的细晶组织。 最后,研究了热处理工艺对变形AZ80合金组织性能的影响,确定合适的热处理工艺参数。通过比较分析,选取了低温、中温分别观察经过2h与30h时效处理后的晶粒,研究了材料硬度与热处理时间的关系。在高温下进行5min-60min固溶处理,然后观察其晶粒,研究了在挤压比为20挤压温度410℃条件下硬度随时间的变化关系。研究挤压工艺参数对高温固溶过程中晶粒直径的变化。结果表明经过均匀化处理后的材料,通过挤压比为20,挤压温度380℃变形后,再经过410℃,15分钟固溶处理后合金硬度适中,韧性良好。