挤压温度对Mg-Al-Mn-Ca合金组织和腐蚀各向异性的影响(1).docx

目 录摘 要 IIIAbstract IV1绪论 11.1镁及镁合金 11.1.1镁的基本特性 11.1.2镁合金的性能特点 11.1.3镁合金的分类 11.1.4 金属元素对镁合金的作用 31.2镁合金的塑性加工工艺 41.2.1轧制 41.2.2挤压 41.2.3锻压 41.2.4超塑性成形 51.2.5　二次成形 51.3镁合金的热处理工艺 51.4镁合金的表面处理技术 61.4.1表面处理 61.4.2预处理 61.4.3表面改性技术 61.4.4表面涂层处理技术 81.5镁合金挤压温度研究现状 91.6本课题研究的目的和意义 91.7本课题的研究内容 112实验材料和方法 122.1引言 122.2实验用材 122.3实验方法 122.3.1挤压工艺 122.3.2挤压前的预处理 132.3.3均匀化处理 132.3.4试样的制备 142.4试样的测试方法 142.4.1金相显微组织观察 142.4.2试样显微硬度的测定 142.4.3腐蚀各向异性测试 153实验结果分析及讨论 163.1挤压温度对Mg-5Al-0.5Mn-1Ca镁合金显微组织的影响 163.2挤压温度对Mg-Al-Mn-Ca镁合金力学性能的影响 173.3挤压温度对Mg-5Al-0.5Mn-1Ca合金腐蚀各向异性的影响 194结论 23参考文献 24致谢 27IV挤压温度对Mg-Al-Mn-Ca合金组织和腐蚀各向异性的影响摘 要本文研究了相同挤压比(18)下，挤压温度(300℃、350℃、400℃)对挤压镁合金板材组织、力学性能和腐蚀各向异性的影响。

结果表明:1当挤压温度从300℃升高到400℃时，晶粒在高温下动态等轴再结晶;当挤压温度为300℃时，第二相团簇现象严重随着挤压温度的升高至400℃，合金中第二相的分布更加均匀2. 对mg-5al-0.5 MN-1CA合金的硬度进行了测试结果表明，mg-5al-0.5 MN-1CA合金的硬度随挤压温度的升高而升高，而mg-5al-0.5 MN-1CA合金的硬度不再随挤压温度的升高而升高 3.通过对Mg-5Al-0.5Mn-1Ca合金进行浸泡腐蚀，其各个面（ND、RD、TD面）的腐蚀数据表明：挤压温度的不断提高导致Mg-5Al-0.5Mn-1Ca合金的耐腐蚀性变差合金的耐腐蚀性在挤压温度300℃到350℃之间有明显降低，但是当挤压温度提高到400℃时，耐腐蚀性没有明显变化说明挤压温度的升高导致Mg-5Al-0.5Mn-1Ca合金的耐腐蚀性降低，但是在挤压温度达到一定温度时，Mg-5Al-0.5Mn-1Ca合金的耐腐蚀性不再有所变化关键词：挤压温度，力学性能，显微组织，腐蚀各向异性EffectofextrusiontemperatureonMicrostructureandcorrosionanisotropyofmgAlMnCAalloyAbstractTakingmg-5al-0.5mn-1caalloyastheresearchobject,theeffectsofextrusiontemperature(300℃,350℃,400℃)andextrusionratio(18)onthemicrostructure,mechanicalpropertiesandcorrosionanisotropyofextrudedplateswerestudied.Theresultsshowthat:1.Whentheextrusiontemperatureincreasesfrom300℃to400℃,themicrostructuregrainsofthealloyareequiaxedgrainswithcompletedynamicrecrystallization.Whentheextrusiontemperatureis300℃,thesecondphaseclusterphenomenonisserious.Withtheincreaseofextrusiontemperatureto400℃,thesecondphasedistributioninthealloyismoreunifor.2.Bytestingthehardnessofmg-5al-0.5mn-1caalloy,itisfoundthatthehardnessofthealloyincreaseswiththeincreaseofextrusiontemperature;Whentheextrusiontemperaturereachesacertainvalue,thehardnessofthealloydoesnotincreasewiththeincreaseofextrusiontemperature.3.Throughimmersioncorrosionofmg-5al-0.5mn-1caalloy,thecorrosiondataofallsides(nd,RD,TD)showthatthecorrosionresistanceofmg-5al-0.5mn-1caalloybecomesworsewiththeincreaseofextrusiontemperature.Thecorrosionresistanceofthealloydecreasesobviouslyfrom300℃to350℃,butthereisnoobviouschangewhentheextrusiontemperatureincreasesto400℃.Theresultsshowthatthecorrosionresistanceofmg-5al-0.5mn-1caalloydecreaseswiththeincreaseofextrusiontemperature,butthecorrosionresistanceofmg-5al-0.5mn-1caalloydoesnotchangewhentheextrusiontemperaturereachesacertaintemperature.Keywords: Extrusiontemperature,mechanicalproperties,microstructure,corrosionanisotropy贵州理工学院本科毕业设计（论文）第22页1绪论1.1镁及镁合金1.1.1镁的基本特性地球上所有的元素中，含量最多的轻元素是镁，可以作为这个时代重要的工程。

在大气下，纯镁的晶体结构被压缩成无同素异形体的六边形 (HCP)镁的外在颜色是银白色的，熔点649℃，沸点1170℃它自身的质量低，密度为1.74 G/CM，可替代钛、锆、铀、铍等金属镁的外在形状有粉末状或者细条状，是在空气中也是可以自燃的，燃烧的时候发出的光芒是白色的在25℃时，镁能与氟、氯、溴和碘反应生成相应的化合物生产镁合金非常困难，这阻碍了镁合金的应用通常，镁合金在生产过程中需要用阻燃助熔剂覆盖或在保护气氛中熔化镁在地壳中的含量高达 2.5%，在海水中的含量高达 0.14%，所以镁也可以从海水中提取镁还可以从菱镁矿、白云石、光卤石等矿物中提取工业上用电熔镁砂电解或用硅铁还原镁制得镁镁的机械性能太差，不能用作建筑和工业结构材料可通过变形硬化、晶粒细化和合金热处理、镁合金和陶瓷相化合物等多种强化方法来提高机械性能上述方法中，镁合金化是强化镁最有效的方法，其他方法都是基于镁合金化的演变1.1.2镁合金的性能特点镁合金这种合金是用镁为基体，这种合金百分之九十以上的含量全都是镁他已经成为了世界上第三种工程材料，因为它很轻镁还是绿色环保的有良好的再生性能和环保性能，易于回收，是可以循环回收利用的，甚至可以做到回收率接近100%。

因为它的密度也很低，镁合金零件可以减轻重量然后降低能量消耗镁合金的抗震能力和阻尼能力也是很好的，对使用镁合金产品的减震是很有效果的在便携设备中有助于减少外部振动源对电气、光学元件、抗震元件等内部精度的影响对于电磁屏蔽、切削加工和铸造适应性的能力，镁合金的能力也是非常好的要是把镁合金切开了之后是不需要抛光镁合金切割是不需要切割液的，也可以得到0.1m光滑的表面镁合金的稳定性是可以做到根据各种各样的需求，用在各种各样的场合，如压铸、壳型铸造和低压铸造镁合金和镁还有一个优点是比其他金属具有更短的加热和冷却时间，正是因为这个原因所以镁合金可以广泛的应用在制造“3C”产品的外壳镁合金的比热容也是对比其它金属最低的1.1.3镁合金的分类镁合金是以金属镁为基础，在纯镁中加入一种或多种金属元素而成的银白色合金镁合金中添加的合金元素主要有铝、锌、硅、锰、镍、和一些稀有元素为了简化和突出主要合金元素在合金中的作用，镁合金可分为镁-铝、镁-锰、镁-锌、镁-锂、镁银三元合金体系可分为（Az）mg-al-zn体系、（AM）mg-al-Meng体系等镁合金的分类是有两大类的，分别是铸造镁合金和锻造镁合金变形镁合金是一种可以通过挤压、轧制、锻造和冲压等方法生产的镁合金。

铸造镁合金是一种适于铸造制备并直接用于铸造的镁合金该铸造工艺具有生产效率高、铸件质量好、质地好等特点，可完成薄壁、异形件的铸造生产铸造镁合金的应用范围主要是机械零件、汽车零件、电器元件等的外壳和罩盖现如今，铸造镁合金受到了更为广泛的应用，但是变形镁合金受热之后的资质细化是没有锻造的缺陷的对于产品性能可以大大的提高，变形镁合金的应用场景存在于加工薄板、带材、管材、棒材、型材和锻件锻造镁合金的分类可以按照热量和含不含锆元素分为可热处理和不可热处理；含锆镁合金和不含锆的镁合金1.1.4 金属元素对镁合金的作用铝在镁合金中的作用：在镁合金中加入铝可以提高机械强度、耐蚀性、铸造性能、流动性、延展性和韧性当铝含量过高时，合金的应力腐蚀倾向加剧，脆性增加当铝含量为7%-10%，锌含量大于1%时，镁合金的热脆性明显增加锰的加入可以大大提高合金的耐蚀性和控制合金中的铁含量硅的加入可以改善高温蠕变性能铁会降低合金的机械性能和耐腐蚀性能铜和镍在熔融状态下会显着增加合金的氧化倾向，降低合金的耐蚀性铍在镁合金中的作用是降低镁合金在熔融状态下的氧化速度1.2镁合金的塑性加工工艺镁合金由于自身导热系数高，通常就可以直接放在箱式电阻炉加热，镁合金的导热系数高，无论是何种形状尺寸都可以直接放进去。

也不需要进行预热钢锭，最好采用强制循环气流，同时要精确控制炉温，加热钢坯，防止过热甚至燃烧变形镁合金的加工工艺可分为整体成形工艺（轧制、挤压、锻造）和二次成形工艺二次成型是指半成品（钣金、挤压材等）的进一步加工，如折弯、冲压、冲压、压制、旋压、拉拔、超塑性成型等1.2.1轧制　　在常温下，镁合金的塑性很低，不适合冷轧 1.2.2挤压　大多数镁产品是通过挤压工艺生产的挤出在一定温度下进行镁合金挤压工艺和设备与铝合金挤压材料的生产相当现如今，变形镁合金主要是通过热。