论文部分内容阅读
随着镁研究开发与制造技术水平的提高,镁合金的推广呈现高速增长态势,在交通工具、电子、军工等产品上获得越来越广泛的应用。镁合金可分为含锆镁合金和不含锆镁合金两大类。锆对镁的铸造组织有显著的细化作用,是镁合金中有效的晶粒细化剂之一。含锆的镁合金具有较高的室温和高温性能,但其成本高,主要用于航空航天、军事等领域,这类含锆镁合金的用量还不及镁合金总量的1 %。不含锆镁合金是目前镁合金工程结构件中广泛使用的合金。然而,现有不含锆镁合金材料强度低的问题也愈显突出,成为制约镁合金新产品开发与推广应用的关键因素之一。通过合金化、晶粒细化等手段提高不含锆镁合金的力学性能和加工性能,发展新型价廉的高强度不含锆镁合金具有重要的现实意义。本论文旨在对自行开发的Mg-5.77Zn-1.25Mn（ZM61）镁合金的熔炼、挤压成型、热处理、力学性能、微观组织和断口形貌等特性进行探索性研究。研究发现:在传统ZM21基础上增加Zn含量,提高了镁合金强度,但对塑性影响不明显;该合金可以实现在310℃330℃低温下的挤压成型,挤压过程中合金发生动态再结晶而获得均匀细小等轴晶,显著改善合金力学性能;热处理对合金力学性能的影响较为复杂,固溶加时效处理的效果应考虑两个因素的相互作用,一方面是固溶强化和随后析出强化对性能的积极作用;另一方面是合金长时间高温下保温引起晶粒大幅度长大而恶化了力学性能。固溶加单级时效对ZM61强度提高有限但塑性较好,固溶加双级时效与前者相比强度提高15%20%,但塑性下降。ZM61镁合金推荐热处理工艺为:对强度要求较高时:420℃固溶2h+90℃一级时效24h+180℃二级时效16h,力学性能为:σb=366.8MPa,σ0.2=340.5MPa,延伸率δ=6.3%;对塑性要求较高时:400℃固溶2h+180℃时效20h,力学性能为:σb=317.3MPa,σ0.2=249.1MPa,延伸率δ=14.9%。