PDF《塑性变形对铸态 AZ31 镁合金组织和性能的影响》

塑性变形对铸态 AZ31 镁合金组织和性能的影响 Influence of Plastic Deformation on M icrostruct ure and M echanical Properties of As -cast AZ31 M agnesium Alloy 张宝红1 , 张星2 , 王强2 , 张治民1 , 李保成1 (

1 中北大学材料科学与工程系, 太原 030051;

2 山西省集成精密成形工程技术研究中心, 太原 030051) ZHANG Bao -hong

1 , ZHAN G Xing

2 , WAN G Qiang

2 , ZHAN G Zh- i min

1 , LI Bao -cheng

1 (

1 Department of Materials Science and Engineering, N orth University of China, Taiyuan 030051, China;

2 Engineering T echnology Research Center for Integrated Precision Forming of Shanxi Province, Taiyuan 030051, China) 摘要: 为了研究塑性变形对铸态镁合金组织和性能的改善作用, 用铸态 AZ31 镁合金进行了等温压缩实验, 并测试了原 始试样和变形后试样的组织和性能.

结果表明: 铸态 AZ31 合金通过塑性变形可以显著细化晶粒;

随变形温度的升高, 变形所得试样抗拉强度下降;

在同一温度下变形所得试样抗拉强度随变形程度的增加而升高, 变形程度达到一定值后, 抗拉强度不再升高并有下降的趋势;

铸态 AZ31 合金低温变形( 210~ 240e ) 后, 可大幅度提高其抗拉强度. 关键词: 铸态镁合金;

塑性变形;

组织;

力学性能 中图分类号: TG146.

2 文献标识码: A 文章编号:

1001 -4381( 2005)

05 -0045 -03 Abstract: In order to study the effect of plastic deformation on microstructure and mechanical proper - ties of as - cast magnesium alloy, the isothermal compression experiment of as -cast AZ31 magnesium a- l loy w as done. The microstructure and mechanical properties of original samples and deformed samples w ere investigated. Experimental results show that the grain size of as -cast AZ31 alloy can be dramat - ically refined by plastic deformation. When the deformation temperature increases, the tensile strength of deformed sample w ill fall. When temperature is same, the tensile strength of deformed sample w ill increase as increasing deformation, but it w ill not increase and w ill fall w hen the deforma - tion exceeds a certain value. T he tensile strength of the as -cast AZ31 alloy w ill dramatically increase by deformation at low temperature ( 210~

240 e ) . Key words: as -cast magnesium alloy;

plastic deformation;

microstructure;

mechanical property 镁合金具有密度小( 约1. 7g/ cm

3 ) , 比强度高, 抗 冲击性和抗震性能以及抗辐射性能优越等优良性能, 且容易回收, 被誉为/

21 世纪的绿色工程材料0 [ 1- 3] . 目前大量镁合金产品主要通过铸造、 半固态成形 等生产方式获得, 通过塑性变形的镁合金产品比铸造 产品有更高的强度、 更好的延展性、 更多样化的力学性 能, 可以满足更多结构件的需求[ 4- 6] .但由于镁为密 排六方晶体结构, 滑移系比较少, 不易对其进行压力加 工, 很大程度上限制了镁合金的应用[ 7] .因此, 开展镁 合金塑性变形研究是开发镁合金产品的一项长远目 标, 对镁合金产品获得更广泛的应用具有重要的意义. 铸坯塑性变形是近年来发展起来的新工艺, 该工 艺就是用铸造毛坯代替轧材生产各种无需切削或只需 少量切削加工零件 [ 8, 9] .该工艺的特点是综合了铸造 和塑性变形两种工艺的优势为一体, 同时达到成形和 改性的双重目的.而由镁合金铸坯直接成形工件, 其 成形性及成形对产品性能的影响研究甚少, 工艺制定 缺少参考依据.本工作通过研究不同变形参数对铸态 AZ31 镁合金显微组织演变过程和力学性能的影响, 为进一步开发铸态镁合金的塑性成形工艺提供实验依 据.