含稀土变形镁合金的塑性成型方法

高塑性稀土变形镁合金的研究的开题报告一、研究题目高塑性稀土变形镁合金的研究二、研究背景和意义镁合金具有密度低、强度高、刚性好等优异的综合性能，是一种理想的结构材料。

但是其低温塑性差、易发生晶间断裂等问题限制了其应用范围。

近年来，研究表明，在稀土元素的引入下，可以显著提高镁合金的塑性和韧性，使得其应用范围得到了更大的拓展。

因此，本文将以高塑性稀土变形镁合金为研究对象，通过对其组织、力学性能等方面的研究，探索出一种可行的制备方法和应用途径，为镁合金的进一步应用和发展提供理论依据和技术支持。

三、研究内容和方法本文将以高塑性稀土变形镁合金为研究对象，通过以下几个方面展开研究：1. 制备高塑性稀土变形镁合金的方法研究：探索出一种制备高塑性稀土变形镁合金的可行方法，包括材料选取、制备工艺等方面。

2. 组织和相变研究：利用金相显微镜、扫描电镜等手段对高塑性稀土变形镁合金的组织和相变进行研究分析，了解稀土元素对合金组织的影响。

3. 力学性能研究：通过拉伸试验、压缩试验等方法，研究高塑性稀土变形镁合金的力学性能，包括强度、塑性等方面。

4. 应用前景探究：根据研究结果，探究高塑性稀土变形镁合金的应用前景，包括航空航天、汽车制造等领域。

四、研究计划1. 时间安排：本研究计划为期一年。

2. 工作安排：第一季度：调研文献，确定研究方向和内容，制定研究计划。

第二季度：开始实验，制备高塑性稀土变形镁合金。

第三季度：对合金的组织和相变进行分析和研究。

第四季度：进行力学性能测试和分析，初步探究高塑性稀土变形镁合金的应用前景。

五、参考文献1. 王进辉. 稀土对镁合金力学性能影响的研究 [D]. 北京航空材料研究院, 2005.2. 林志兵. 镁合金稀土强化机理 [J]. 材料导报, 2006(20): 25-28.3. 胡胜利, 吴东民. 稀土对镁合金组织和力学性能的影响 [J]. 稀有金属材料与工程, 2008, 37(6): 1086-1089.4. 孙敏, 熊卫华. 稀土对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响 [J]. 锻压技术, 2012, 37(2): 67-72.5. 刘劲松. 稀土元素对MA14合金组织和力学性能的影响 [J]. 中国有色金属学报, 2006, 16(3): 467-472.。

变形镁合金及其成形工艺镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、电磁屏蔽效果好、抗震减震能力强、易于机加工成形和易于回收再利用等优点，在航空、航天、汽车、3C产品以及军工等领域的具有广泛的应用前景和巨大的应用潜力。

目前，镁合金的应用大多数是以模铸、压铸以及半固态成形等工艺来生产产品。

这些工艺生产的产品，存在着组织部太致密、成分偏析，最小厚度偏大、力学性能偏低等缺憾，不能充分发挥镁合金的性能优势。

研究和实践表明，塑性变形能够改善镁合金的组织和力学性能，大大提高镁合金的强度和塑性，同时，很多领域重要结构材料需要用的板材、棒材、管材和型材等只能用塑性成形工艺来制取，而不能利用铸造等工艺来生产，所以，变形镁合金及其成形工艺的研究越来越受到重视。

但是，由于镁合金晶体结构是密排六方（Hcp），塑性较差，成形困难，成材率低，加之人们对镁合金易燃、不耐腐蚀等缺点的过分夸张甚至是错误的认识，导致变形镁合金没有得到大规模应用，变形镁合金及成形工艺的研究没有引起足够的重视和深入的开展。

目前变形镁合金的板材、型材以及锻件等生产仍集中在航空航天及军事等高端领域或部门，没有普及到一般民用领域。

在当今社会节约资源和减少污染成为社会可持续发展战略的要求的背景下，急需加快研究步伐，转变观念，以推动变形镁合金镁在民用领域的应用。

本文旨在总结变形镁合金及成形工艺的成果，探讨变形镁合金及其成形工艺的研究方向。

变形镁合金的合金系变形镁合金主要分为四个系列(美国标准)：AZ系列(Mg－Al－Zn)，AM系列(Mg-Al-Mn)，AS系列(Mg-Al-Si)，AE系列(Mg-Al-Re)。

中国变形镁合金牌号为MB系列。

几个主要工业发达国家的变形镁合金标准及牌号见表1所示。

变形镁合金以AZ系应用最为普遍，其中又以MB2应用最为广泛。

需要指出的是变形镁合金中MB2的合金成分与AZ31B不同，其力学和成形性能比AZ31B稍差些，介于AZ31B和AZ31C二者之间。

变形镁合金的成形工艺（一）镁合金与其他易成形金属一样，变形镁合金几乎可以用所有的金属塑性成形工艺来实现成形。

成形原理相同，不同的是具体工艺参数的变化。

1、镁合金挤压成形工艺典型的挤压成形工艺流程为：挤压坯生产→加热→挤压→矫直→热处理。

变形镁合金的加热温度一般不超过4000C，可用电炉加热挤压坯，一般不需要保护气氛。

挤压温度为300~4000C之间。

挤压截面收缩范围在10：1~100：1之间。

在挤压过程中，由于大变形而产生大量的热量，需要采取冷却措施，以避免温度过高，出现热裂纹。

坯料挤压成型后进行热处理，可以获得细小而均匀的合金组织，去除残余应力，稳定形状和尺寸，改善其使用性能。

金属挤压工艺生产变形镁合金型材和管材目前在国内正趋向成熟，主要缺陷如裂纹、皱纹和扭曲等已经得到了很大的改善。

福建坤孚股份有限公司拥有先进的大型镁合金挤压成套设备，可以生产出符合中国国家标准和国际标准的镁合金板材、镁合金棒材和镁合金型材。

目前，福建坤孚股份有限公司可以生产的挤压镁合金棒材型号是AZ31B、AZ91D、AZ61A、ZK60、ZK61等,直径Ø8mm-Ø130mm. 可以生产的型材合金牌号是AZ40M,AZ31B,ME20M,ZK61M。

2、镁合金板轧制工艺变形镁合金板材的生产主要是通过轧制工艺来完成，铸造工艺已经被淘汰。

轧制工艺流程如下：铸锭铣面→铸锭均匀化→加热→开坯→板坯剪切→板坯加热→粗轧→酸洗→加热→中轧→中断或下料→加热→精轧→产品退火→精整→氧化上色→涂油包装。

福建坤孚股份有限公司生产的镁合金板材的轧制采用热轧方式，必要时进行中间退火。

采用多道次、小压下量工艺进行轧制。

一般厚度6.3-200mm的板材为厚板，厚度6.3mm以下为薄板。

（1）镁合金厚板轧制工艺镁合金板坯在轧制前要在轧制面或侧面铣面并经过探伤检查。

要求板坯内部组织均匀，晶粒细小，第二相分布均匀。

采用带有空气循环的电阻链式加热炉加热，加热温度一般为450-5000C，加热过程中要使炉膛内温度分布均匀，避免局部高温。

镁合金塑性变形机理研究进展一、本文概述镁合金作为一种轻质、高强度的金属材料，在航空航天、汽车制造、电子通讯等领域具有广泛的应用前景。

然而，镁合金在塑性变形过程中面临着诸多挑战，如室温下塑性较差、易产生应力腐蚀等问题，限制了其在实际应用中的性能发挥。

因此，深入研究镁合金的塑性变形机理，对于提升镁合金的综合性能、推动其在更广泛领域的应用具有重要意义。

本文旨在综述镁合金塑性变形机理的研究进展，从镁合金的塑性变形行为、变形过程中的微观组织演变、变形机制及影响因素等方面进行总结和分析。

文章首先简要介绍了镁合金的基本特性及其应用现状，然后重点回顾了近年来镁合金塑性变形机理的相关研究成果，包括塑性变形的微观机制、变形过程中的应力应变行为、合金元素对塑性变形的影响等。

文章对镁合金塑性变形机理的未来研究方向进行了展望，以期为镁合金的进一步研究和应用提供有益的参考。

二、镁合金的塑性变形行为镁合金作为轻质高强度的金属材料，其塑性变形行为一直是材料科学领域的研究热点。

镁合金的塑性变形主要涉及到滑移、孪生以及晶界滑移等多种机制。

这些机制在镁合金的变形过程中相互作用，共同影响着镁合金的力学性能和微观组织演变。

滑移是镁合金塑性变形中最主要的变形机制。

镁合金中的滑移系主要包括基面滑移、柱面滑移和锥面滑移。

其中，基面滑移是最容易激活的滑移系，但由于其滑移方向的限制，通常不能完全协调镁合金的宏观变形。

柱面滑移和锥面滑移的激活则需要更高的临界剪切应力，但在高温或变形量较大时，这些滑移系也能被有效激活，从而改善镁合金的塑性变形能力。

孪生在镁合金塑性变形中也扮演着重要角色。

特别是在低温和高应变速率下，孪生成为镁合金的主要变形机制。

孪生不仅能够协调镁合金的宏观变形，还能细化晶粒，提高镁合金的强度和韧性。

然而，孪生也会引入新的织构，影响镁合金的后续变形行为。

除了滑移和孪生外，晶界滑移也是镁合金塑性变形中不可忽视的变形机制。

晶界滑移能够协调不同晶粒间的变形，使得镁合金在宏观上表现出良好的塑性。