AZ80镁合金挤压工艺研究毕业论文

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目录

第1章文献综述 (1)

1.1挤压成形工艺研究 (1)

1.1.1挤压成形的定义 (1)

1.1.2挤压成形的原理 (1)

1.1.3金属挤压成形的特点 (2)

1.1.4金属挤压成形技术发展的现状 (2)

1.1.5金属挤压技术的发展前景 (3)

1.2镁和镁合金的介绍 (3)

1.2.1镁的介绍 (3)

1.2.2镁合金的介绍 (3)

1.2.3镁合金的分类 (3)

1.2.4镁合金的特点 (4)

1.2.5镁合金的发展方向 (5)

第2章实验方案 (7)

2.1实验材料 (7)

2.2正挤压实验 (7)

2.3热处理实验 (8)

2.3.1实验目的 (8)

2.3.2实验设备 (9)

2.3.3热处理的类型及工艺参数 (9)

2.4金相实验 (10)

2.4.1实验目的 (10)

2.4.2腐蚀剂的配制 (10)

2.4.3金相试样的制备 (10)

2.4.4显微硬度测量 (11)

2.5力学性能实验 (12)

2.5.1拉伸试样的制取 (13)

2.5.2实验设备 (15)

第3章 AZ80镁合金组织与性能研究 (16)

3.1原始材料组织及均匀化组织 (16)

3.2挤压的工艺 (19)

3.2.1挤压工艺的参数 (19)

3.2.2挤压温度对材料性能的影响 (19)

3.2.3挤压比对材料性能的影响 (20)

3．3挤压后的热处理 (22)

第4章结论 (28)

参考文献 (29)

致谢 (30)

第1章文献综述

1.1挤压成形工艺研究

1.1.1挤压成形的定义

将金属毛坯放入模具模腔，在强大的压力和一定的速度的作用下，迫使金属从模腔中挤出，从而确保挤压件具有一定的力学性能。

1.1.2挤压成形的原理

挤压成形就是将所需要挤压的坯料加热到所需温度，然后将坯料加入挤压筒，在挤压机的作用下使其通过挤压筒，通过形状、直径的改变使其性能组织发生改变，以获得所需要的结果，如图1-1所示。

1-上模板；2-压板；3-凸模；4-挤压筒；5-凹模；6-下模板

图1-1 挤压成形工艺原理示意图

1.1.3金属挤压成形技术的特点

挤压加工与其它一次塑性加工在本质上的区别就在于，它是在一个近乎密闭的工具，并且是在很高的静压力下进行的变形，因此具有如下基本特性：

(1)在变形的同时可以使材料接台，因此可以挤压接合金属粉末、金属碎片、异种金属。如果有两种金属的变形抗力相差不太大的话，既便在室温也可以通过挤压来接合。

(2)可以使脆性材料变形。

(3)通过一道工序即可得到断面形状与模子出口形状相同的制品。

(4)可以通过一道工序进行大变形量加工。

(5)工具承受很大压力。

(6)坯料断面形状可自由选择。

(7) 工具和材料的接触时间长，容易引起晶粒长大和表面裂纹。

(8)工具和材料的接触面积大，使正挤压的挤压力增太。

(9)一道工序只能加工装入工具体积一定的坯料，增加了材料装卸等附加工序。同时由于变形及温度的不稳定，使挤压制品的质量在纵向上不均匀。

1.1.4金属的挤压成形技术及发展现状

(1) 迅速发展的挤压设备。总的来说，就是急剧增加的挤压机数量. 不断扩大的挤压力，不断更新的结构型式，不断提高的自动化程度，得到广泛应用的油压挤压机。

(2) 面貌一新的挤压模具。总的来说，就是从设计得计算、制模的技术、结

构的选择、安装与拆卸的方法、新材料的研制以及提高模具寿命等方面都有很大发展。

(3) 不断改进和完善的挤压工艺。最近这些年，不仅仅只有改进和完善正反向挤压的方法及其工艺，还出现了许多强化挤压过程的新的工艺和方法。

(4)挤压产品的总体结构发生了很大的变化。20世60年代至今，轻合金挤压材料的平均增长速度远远超过了钢铁材料的增长速度，其每年的平均速度高达9.5%。

1.1.5金属挤压技术的发展前景

挤压加工的优势在于非常适合当今社会发展的要求。因为我们这个时代对高性能材料（即难以被加工和复合材料）的加工会变得越来越多。而且还需到在低成本的前提下进行许多品种的小批量生产，可以废弃物循环利用来节省资源。铸锭可以用来进行直接的加工，以便节约对铸锭进行加工的机器占地的面积。而且机器只要对其产生噪音的声源处进行适当的屏蔽，他对人群的噪音伤害也会随之大大减小。

1.2镁和镁合金的介绍

1.2.1镁的介绍

镁的外观为银白色，自然界分布比较广的元素中就有镁，它的蕴藏量高达2.77%。同时，在海水中排第三的富有元素，它在海水中的百分比约为0.13%，镁的种类有很多，大约有60多种，镁的晶体结构为密排六方，在自然界以化合物的形式出现，并且活动性比较高的就是镁，主要存在于白云石，盐矿，地下水

以及盐湖。镁的化合种类比较多，据了解有碳酸盐类，硅酸盐类等。

1.2.2镁合金的介绍

最轻的金属结构材料被称为镁合金，它的比强度高于铝合金，低于纤维塑料，它的机加工的成本比较低、具有优良的性能。而且随着科学技术的发展，镁合金的耐腐蚀性甚至比低碳钢还要好。它的物理性能，减振性和电磁性能都要高于铝合金，镁合金的力学性能比较好，所以真正压铸的时间比较短，模具可以使用很长的时间，比价适合于成形加工，其次，它的压铸件的性能也比较好，经常可以代替钢，铝合金，和塑料。而且相对于金属镁，它的易燃性也得到了很大的提高。它最大的优点就是可以回收利用，可以环保。就是因为这个优点，被人们称为“21世纪金属”，被应用于汽车，计算机等较多的现代化领域。

1.2.3镁合金的分类

镁合金有三种分类方式：分别为是否含锆、主要合金元素和成形的工艺。

首先，按是否含镐可分为含锆镁合金和不含锆镁合金两大类，含镐的镁合金中主要的有：Mg-Ag-Zr 、Mg-Th-Zr、Mg-Zn-Zr、Mg-RE-Zr四大系列。不含镐的镁合金中主要的有：Mg-Mn、Mg-A1、Mg-Zn三大系列。Zr在镁合金中的主要作用就是用来细化晶粒。加入镐元素之后美合金的性能随之大大提高，镁合金在室温及高温下的性能有显著的提高。

然后按合金化组元的数目可以分为二元，三元以及多元的合金体系。平时所见到的镁合金至少都含有两种及以上的合金元素。生活中我们可以把他们按其中主要的合金元素分为Mg-Li、Mg-Mn、Mg-Al等合金的系列。