导　　师： 张大童

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 镁合金由于具有密度小、比强度和比刚度高、易铸造成形、综合力学性能和生物相容性良好等特点,广泛应用于航空航天、交通运输、电子产品和生物医用等领域。但由于镁合金主要为密排六方晶体结构,滑移系较少,室温下塑性变形能力差,在一定程度上限制了其应用范围。搅拌摩擦加工(Friction stir processing,FSP)是一种新型剧塑性变形技术,在晶粒细化、改善组织和性能等方面具有较大的应用前景。本文选取铸态ZK60镁合金作为研究对象,以搅拌摩擦加工为制备手段,研究了合金在加工过程中的组织演变、旋转速度和前进速度对材料组织和力学性能的影响,以及试样在模拟体液中的腐蚀行为。另外,本文还初步研究了加工参数和搭接方向对多道次搅拌摩擦加工ZK60镁合金的组织和性能的影响。首先,选取了不同的加工参数对铸态ZK60镁合金进行搅拌摩擦加工,研究旋转速度和前进速度对搅拌区的组织和力学性能的影响。研究结果表明,在旋转速度400~1200r/min,前进速度50~200mm/min的条件下,均得到了表面平整,无明显缺陷的材料。根据加工过程中所受机械搅拌和热效应的不同,加工区可分为搅拌区、热机影响区、热影响区和母材区。经FSP加工后铸态组织中粗大的树枝晶转变为细小的等轴晶,第二相转变为细小弥散分布。搅拌区的晶粒分布随着加工参数的变化而变化。当前进速度为100mm/min,旋转速度为400~1200r/min时,随着旋转速度的增加,晶粒尺寸先减小后增大。当旋转速度为800r/min,前进速度为50~200mm/min时,随着前进速度的增加,晶粒尺寸同样是先减小后增大,且粗细晶带状混合现象加剧。加工过程中当其他条件一定时,热效应和搅拌作用随旋转速度的增大而增强,加工区材料在峰值温度的停留时间随着前进速度的增加而缩短,热循环和变形力共同决定了合金的再结晶和塑�

关 键 词： 搅拌摩擦加工 镁合金 显微组织 力学性能 腐蚀性能

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