固溶处理对AZ61镁合金的组织与性能的影响(2)

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2.3 拉伸性能实验 14

2.4 维氏硬度实验 15

2.5 拉伸断口形貌观察 15

2.6 金相组织观察 16

2.7 晶粒尺寸测定 16

2.8 X射线衍射实验 17

第三章热处理对AZ61镁合金组织和性能的影响 19

3.1 引言 19

3.2 力学性能结果及分析 19

3.2.1 固溶温度对拉伸性能的影响 19

3.2.2 固溶时间对拉伸性能的影响 20

3.2.3 固溶时间对硬度值的影响 21

3.2.4 固溶温度对硬度值的影响 22

3.3 金相显微组织观察及分析 23

3.4 晶粒尺寸测定结果及分析 26

3.5 断口SEM观察分析 27

3.6 XRD峰形宽化 29

第五章结论 31

致谢 32

参考文献 33

第一章引言

1.1 选题的背景和意义

镁合金有很多良好的性能，它是最轻的金属结构材料之一，有高强度和高疲劳强度，并且还具有高比刚度，良好的铸造、电磁屏蔽、阻尼减振、切削加工性能以及尺寸稳定性高、易于回收等优点。所以这些优点能使镁合金能在各领域能拥有较好的应用前景。但是镁合金板材在轧制过后，会出现大量形变孪晶现象，因此镁合金的使用会受到很大程度的局限。本课题研究AZ61镁合金轧制后热处理固溶处理工艺下的对镁合金组织和性能的带来的影响，并期待固溶处理能够使镁合金的组织和性能起到优化作用。

1.1.1 选题的背景

地球上蕴藏着丰富的镁元素，在地球地表层、海洋等其他地球物质中都可以发现镁元素的存在，利用率常用金属中位列第三。而目前，我国的镁产量16年居世界首位，为了加快与镁材料相关的科学、技术的探究是实现当今镁工业持续发展的重要目标之一[1]。本课题是基于上海市教委重点支撑项目（13520506100）的一个研究的分支，重点在于通过固溶处理，改善轧制后的镁合金板材的组织性能和使用性能，从而能使镁合金的组织和性能得到优化，推进其在各领域的应用。

此外，镁合金有很多优质的性能，是很多金属材料部具备的，也是我们可以为之利用的。（1）它有良好的吸震性和减震性，震动阻尼量大，利于隔离噪音。因弹性模量较低，较铝合金、钢等材料，在受相同的力时能消耗更多变形功，承受更多冲击载荷。（2）镁合金比较易于切削加工。在切削镁合金产品时，切削速度较加工其他合金速度要大，节省了加工时间。在受摩擦冲击时，该合金铸件没有火花溅出，对刀具的损耗也较低，无需使用切削液就可以达到理想的表面光洁度。（3）镁合金铸造性能较好。因为镁不与铁反应,对坩埚、压铸模侵蚀较小。镁合金压使用寿命也较长，在20万次以上。比其铝合金，在相同使用下环境下，镁合金制件的最小壁厚也远远小于铝合金。且镁合金结晶潜热和比热容较小，流动性好，凝固时间短，生产效率也较铝合金的高。（4）镁合金产品收缩率低、尺寸稳定性高。镁合金产品几乎不需要退火、消除应力等热处理就可以具有稳定尺寸，体积收缩率仅仅为5%左右。（5）镁合金散热性较高、电磁屏蔽性也较好。该合金导热能力为ABS工程塑料的400倍左右，其电磁屏蔽性能也比铝合金高；镁合金因电极电位低而导致耐蚀性较差[2]。现今，很多产业对材料都很高的要求。镁合金在汽车、航天航空、电子3C科技三大类中的应用就显的格外突出。汽车质量与燃料使用率是成正比的，因此使用镁合金为材料的车身能够降低燃料消耗，最终实现节能减排。航天航空领域是一个高科技领域，所以对其工程材料要求苛刻，需要：密度小、减震能力强、刚度大强和热导率高。现今，镁合金在3C电子产品领域最有需求量的，他们主要以铝和塑料所用产品材料，所以镁合金就能代替铝和塑料达到所要求的特点[3]。根据加工方式不同可以分为：铸造镁合金(ZM)和变形镁合金（MB）。变形镁合金，晶粒小，没有偏析和微观空洞，有很好的强度和延展性，更能满足人们需求[4]。AZ61是Mg-AL-Zn-Mn系变形镁合金，该系列合金因为焊接性和力学性能良好被用广泛用在复杂锻件上，如飞机壁板、舱门等内部构件。