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铈对变形镁合金AZ31结晶凝固和轧制性能的影响

沈中虎

   镁合金以其密度小、比强度高的优异性能而日益广泛地应用于汽车、电子、航空航天等领域。由于镁合金的塑性变形能力较差,制约了镁合金的发展,因而很有必要改善提高其塑性变形能力。 本论文的工作,以变形镁合金AZ31为基础,向其中加入不同含量的稀土元素铈(Ce),研究了铈对AZ31凝固过程和铸态组织的影响,引入最大总压下率和最大道次压下率作为指标评价了添加铈后铸态合金的轧制变形能力。同时,考察了铈对不同轧制温度和压下率轧制的合金室温力学性能的影响。 添加铈到AZ31中,增大了固液相线温度差,有利于形成偏析和成分过冷。铈提高了结晶过程中的形核率,明显细化铸态组织,减小了二次枝晶臂间距。 铈大大地提高了铸态AZ31的最大总压下率和最大道次压下率。当铈含量在0.4~0.6%之间时,铸态AZ31的塑性得到显著提高。但是当铈继续增多时,塑性的改善不再明显。 铈加强了轧制态AZ31的加工硬化效应。经过相同的轧制处理后,添加铈的合金的布氏硬度要比没有添加铈的合金的布氏硬度高出10%左右。 在相同轧制工艺加工后,屈服强度、拉伸强度和延伸率随着Ce含量增加而增大。具有相同铈含量的AZ31合金,低温轧制的屈服强度、拉伸强度都要比高温轧制的高,低温轧制的延伸率要比高温轧制的差,大压下率轧制的屈服强度、拉伸强度都要比小压下率轧制的高,大压下率轧制的延伸率要比小压下率轧制的差。 Ce添加到AZ31中,当添加量不大于0.6%时,Ce细化晶粒,大大改善了AZ31的塑性变形能力。当添加量大于0.6%时,Ce引起点阵畸变阻碍晶内位错滑移、在晶界处产生高温相阻碍晶界滑移、充当裂纹源,消弱了AZ31的塑性变形能力。从优化AZ31合金塑性变形能力的角度出发,本文认为应该把Ce含量控制在0.6%左右。……   
[关键词]:镁合金;凝固过程;塑性变形性能;稀土元素;轧制工艺
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:吉林大学2006年
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