AZ80S鎂合金按制造工藝鎂合金可分為兩大類:變形鎂合金和鑄造鎂合金。鑄造鎂合金在室溫和高溫下具有良好的機(jī)械性能,AZ80S鑄造鎂合金主要用于汽車零件,機(jī)件殼罩和通信設(shè)備等。與鑄造鎂合金相比,AZ80S變形鎂合金具有更高的強(qiáng)度,更好的塑性,主要用于薄板,擠壓件和鍛件等。
AZ80鎂合金化學(xué)成分
鎂:余量
鋁:8.40
錳:0.020
鋅:5.0~6.0
鎳:0.0006
硅:0.05
銅:0.0026
鎂合金AZ80S的缺點(diǎn)
1.易燃性。Mg與O在高溫下甚至是固態(tài)條件下,均易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),放出大量熱,且生成的氧化鎂膜層導(dǎo)熱性能不好,熱量不能擴(kuò)散,繼而促進(jìn)了氧化反應(yīng)的不斷進(jìn)行,形成了惡性循環(huán);而且氧化鎂膜層致密度小,且疏松多孔,不能有效阻隔空氣中氧的侵入。所以鎂合金的熔煉在熔劑覆蓋下或在sO2、Co2或SFO保護(hù)氣氛的保護(hù)下進(jìn)行熔煉。
2.室溫塑性差。鎂屬于密排六方晶體結(jié)構(gòu),因此鎂的塑性變形主要依賴滑移與李生的協(xié)調(diào)進(jìn)行。在室溫條件下,鎂的滑移僅在滑移面與拉力方向相傾斜的某些晶體內(nèi)發(fā)生,因此滑移將會(huì)受到地限制,而且在這種取向下很難發(fā)生李生,所以晶體很快就會(huì)出現(xiàn)脆性斷裂。在溫度超過(guò)250℃時(shí),鎂晶體中的附加滑移面就開(kāi)始產(chǎn)生作用,塑性變形能力也相應(yīng)變強(qiáng)。
3.耐蝕性差。鎂的化學(xué)活性很高,其平衡電位也很低,與Fe、Cu等金屬接觸時(shí)易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,充當(dāng)陽(yáng)極作用。在室溫下,鎂表面與空氣中的氧易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成較薄氧化鎂膜層,且氧化鎂膜層比較疏松,其致密系數(shù)儀為0.79,即鎂氧化后生成的膜層體積縮小,因此耐蝕性很差。
4.高溫強(qiáng)度特別是高溫抗蠕變性能較差。現(xiàn)在常用的鎂合金的使用溫度一般不超過(guò)120℃,這一缺點(diǎn)將無(wú)法滿足在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)等關(guān)鍵部件的性能要求(這些部件的工作溫度都在150℃以上),從而限制了鎂合金在汽車行業(yè)的應(yīng)用。因此,開(kāi)發(fā)具有良好高溫性能的新型低成本鎂合金成為鎂合金研究的一個(gè)。
AZ80鎂合金作為商業(yè)化高強(qiáng)變形鎂合金具有密度低、阻尼性能好和比剛度比強(qiáng)度高等的力學(xué)性能,在交通運(yùn)輸和航空航天等工業(yè)領(lǐng)域的輕量化構(gòu)件具有廣泛的應(yīng)用前景。然而,鎂合金強(qiáng)度低、塑性差制約其在裝備承力件、次承力件的應(yīng)用。等通道轉(zhuǎn)角擠壓作為晶粒細(xì)化有效手段,被廣泛應(yīng)用于鎂合金的細(xì)晶強(qiáng)韌化,而等通道轉(zhuǎn)角工藝很難直接成形零件,鎂合金構(gòu)件的成形制造成為亟待解決的難題
鎂合金具有比強(qiáng)度高、阻尼性能好、鑄造性能優(yōu)良等特點(diǎn),但其室溫強(qiáng)度低,塑性差,導(dǎo)致其應(yīng)用受到嚴(yán)重影響。AZ系鎂合金應(yīng)用較為廣泛,其中AZ80鎂合金具有佳的綜合力學(xué)性能。故本文以AZ80合金為基礎(chǔ)合金,通過(guò)微合金化及熔煉工藝對(duì)AZ80合金進(jìn)行組織及性能優(yōu)化。研究了不同稀土元素比例La:Gd對(duì)AZ80組織及性能的影響;探索了AZ80-RE合金的熔體混合攪拌熔煉工藝參數(shù),并研究了在熔體混合熔煉工藝下,不同的稀土元素總含量對(duì)AZ80-RE合金組織及性能的影響。AZ80合金中單加入La進(jìn)行微合金化后,合金中生成針狀的Al_(11)La_3相及中間帶孔洞的塊狀A(yù)l_(11)La_3相兩種形貌的稀土相,尺寸較大,但分布均勻。
鎂合金擁有的性能和的應(yīng)用潛力,符合2l世紀(jì)材料可持續(xù)性和輕量化發(fā)展的新要求。探究開(kāi)發(fā)高強(qiáng)度變形鎂合金是近來(lái)國(guó)內(nèi)外的研究趨勢(shì),AZ80鎂合金是傳統(tǒng)Mg-Al-Zn系變形鎂合金中強(qiáng)度較高的合金,具有明顯的時(shí)效析出強(qiáng)化效應(yīng)。本文對(duì)其進(jìn)行固溶以及預(yù)時(shí)效熱處理,并結(jié)合了熱拉伸實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬及其它測(cè)試手段,研究變形條件和β-Mg_(17)Al_(12)析出相對(duì)AZ80鎂合金熱變形行為以及組織性能的影響。
8年
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