定向凝固对az31镁合金组织及性能的影响研究

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1、中文摘要定向凝固对AZ31镁合金组织及性能的影响研究镁合金是目前最轻的金属结构材料，具有导电、导热性、电磁屏蔽性良好，比强度和比刚度高，减震性好，切削加工和尺寸稳定性佳，易回收，有利于环保等优点，被誉为“21世纪的绿色工程材料打，在航空、汽车、电子等领域获得了越来越广泛的应用，并表现出强劲的发展势头。但是，镁合金的塑性变形能力较差、室温韧性低、屈服强度低，长期以来阻碍了镁合金的应用。AZ31合金是最常用的变形镁合金之一，本文以AZ31合金为研究对象，主要研究不同定向凝固参数对其显微组织和性能的影响，探讨改善AZ31镁合金

2、的变形性能的新方法。本研究采用定向凝固装置制备了具有连续柱状晶组织的AZ31镁合金试样。分析了定向凝固工艺对AZ31镁合金试样显微组织和晶粒取向的影响。通过在Gleeble．1500D试验机上进行压缩试验，系统地研究了热力参数(变形温度、变形程度)与流变应力的数值关系，同时分析了定向凝固AZ31镁合金试样的室温和高温压缩行为及变形特点。结果表明：(1)定向凝固工艺制备的AZ31镁合金试样具有粗大的柱状晶组织，少量的第二相呈细小球状弥散分布于晶粒内部，随着定向凝固过程的进行，当生长进入稳定后，晶体规律性定向生长，晶粒呈现出

3、较明显的[1010]择优取向，该择优取向与定向凝固过程中的热流方向相平行。(2)随定向凝固速度的增加晶粒数量变多，晶粒方向与轴向偏差越大。当定向凝固速度>50run／s时，柱状晶已经不连续；随着加热温度升高，晶粒数明显增多，且柱状晶在分布更加均匀。(3)在室温下定向凝固AZ31镁合金试样的抗压强度高于普通试样AZ31镁合金，随着压缩温度的升高试样具有更好的变形性能，但是当压缩温度升高到400℃时定向凝固AZ31的抗压强度再一次升高。关键词：AZ31镁合金，定向凝固，组织，变形性能THERESEARCHOFAZ31MAGN

4、ESIUMALLoYSDIRECTIONALSLLIDIFICATIONMACRoGRAPHSTRUCTUREANDPROPERTYABSTRACTItISwellknownthatmagnesiumalloyshavemanyexcellentanduniqueproperties，suchaslowdensity,hi曲specificstrengthandstiffness，perfectdampingcapacityandshockenergyabsorptioncapacity,easyprocessing，a

5、swellasagoodrecyclingcapacityandcompatibilitywithenvironment，andtheresourceofthemagnesiumisveryabundantinthenature．Therefore，itisbelievedthatmagnesiumalloyCanbethemostpromisinggreenmaterialofthe21stcentury．Butbecauseofitspoorplasticdeformationability，lowyieldstre

6、ssandfracturetoughness，theuseofmagnesiumalloysislimitedforalongtime．AZ31magnesiumalloyisoneofthemostusefuldeformationmagnesiumalloys．Inthepresentwork，AZ31basedalloys．111eaimisthatcontroltheproofsamplemicrostructureandgrainorientation，inordertoimprovetheformabilit

7、ybydirectionalsolidification．InthisthesisiSadoptedthevacuumdirectionalsolidificationofAZ3lmagnesiumalloysandproducedAZ31magnesiumalloysproofsampleofcontinuouscolumnarcrystalsstructuresuccessfully．UsingexaminemicrostructureiSobservedthisproofsample，theinfluenceofd

8、irectionalsolidificationandproofsamplemicrostructureofAZ31wereanalyzed．Andthencompressiontestwasprocessedingleeble-1500D．Therelationshipaboutthethermalparamete