热处理对挤压变形AZ61镁合金力学性能的影响(2)

挤压 热处理 塑形变形

663　　　沈　阳　工　业　大　学　学　报第28卷

15%～17%之间,文献[3]也得出了相近的结果.

文献[4]对变形镁合金的热处理、晶粒细化原理研究的进展进行了讨论,挤压成形提高镁合金强度的主要原因是晶粒细化和结构强度提高[5,6],挤压前进行热处理,也可以提高镁合金挤压管材、型材的力学性能[7].

材料力学性能的高低直接影响材料的应用.Vedani.M.和Mapelli.C

[8]

冲击韧性.

利用Versamet22光学显微镜、S23400N扫描电镜分别对不同状态下AZ61镁合金的显微组织及断口进行了观察和分析.金相试样腐蚀所使用的浸蚀剂是:醋酸1ml+乙酸1ml+蒸馏水98ml.

2　试验结果与分析

首先对挤压变形及4种不同热处理工艺处理后AZ61镁合金的室温力学性能进行了测试,结果见表2.

表2　挤压变形及不同热处理条件下AZ61镁合金

的室温力学性能

Tab.2propertiesof

ysubjectedto研究了热处理对压铸

镁合金AM60室温下组织及冲击韧性的影响,得出:热处理直接影响其组织和力学性能,同时应变速率增加,与压铸态的相比较可以提高其冲击韧性40%.对于挤压变形镁合金的强度及塑性已有所研究,但对冲击韧性,特别是在低温下的冲击韧性的研究还未发现,而它直接影响挤压后镁合金的应用,为此本文研究了热处理对挤压后AZ61镁合金室温下强度、塑性和组织的影响,σYS/MPaσUTS/MPaδ/%

挤压态

223.5314.516.2

1196.4299.719.8

2208.5297.222.6

3222.5311.817.4

4217.6311.417.5

1　实验方法

本实验所用材料为工业用AZ61镁合金,其标准

成分为Mg2(518～712)Al2(014～115)Zn20115Mn(质量百分数).将铸态AZ61镁合金加工成棒状,

　　试验结果表明:4种处理对材料的室温强度影响不大,而对塑性有较大的影响,均使其提高;固溶及固溶+时效两种处理使材料的室温强度有所下降,而两种时效处理对材料的强度没有影响;

固溶+时效处理对材料塑性的影响最大,使其延伸率达到2216%,其次是固溶处理,两种时效对材料塑性的影响最小.

由此可以得出,对于挤压变形AZ61镁合金经固溶+时效处理可以通过降低一些强度来提高其塑性,使其具有良好的综合力学性能.

然后对挤压变形及4种不同热处理工艺处理后AZ61镁合金在不同温度下的冲击韧性进行了测试,结果见表3.

表3　挤压变形及不同热处理条件下AZ61镁合金

在室温及低温的冲击韧性

Tab.3　ImpacttoughnessofextrudedAZ61ma

gnesium

alloysubjectedtodifferentheattreatments

然后在250℃下进行挤压变形,挤压比为1714∶1,制成直径为12mm的棒材.

对挤压变形AZ61镁合金进行了4种条件的热处理,其工艺参数如表1所示.在固溶处理及时效处理期间,为防止镁合金样品氧化,在热处理炉内放置适量的硫铁矿石.

表1　挤压变形AZ61镁合金的热处理工艺参数

Tab.1　Heattreatmentprocessingparametersfor

extrudedAZ61magnesiumalloy

热处理编号

1234

固溶处理工艺参数

385℃×12h×水冷385℃×12h×水冷

时效工艺参数

215℃×5h×空冷215℃×5h×空冷260℃×4h×空冷

　　将挤压变形及4种热处理后的AZ61镁合金加工成直径为10mm,原始标距为50mm的拉伸试样,用CSS255100电子万能试验机测试了材料的室温力学性能.将挤压变形及4种热处理后的AZ61镁合金加工成尺寸为10mm×10mm×5mm的U

型缺口冲击试样,利用XCJ500型冲击试验机(最小分度值为0105J),按GB/T229294测试了材料在不同温度(室温,0℃,-20

℃,-40

℃,-60

)下的℃

挤压态

1234

20℃11.9017.8812.249.349.02

αcm-2)k/(J

0℃12.6413.9411.838.617.83

-20

℃-40℃-60℃

11.1610.929.167.717.19

11.6711.799.106.356.32

12.3813.2810.278.186.99

　　根据表3绘制出不同处理条件下AZ61镁合