【正文】 ....................... 7 金相镶样的制作 ............................................... 7 金相组织分析（ OM） ........................................... 8 实验的结果 ........................................................... 9 3 镁合金丝材的拉拔工艺研究 ......................................... 12 实验材料 .................................................... 12 实验方案 .................................................... 12 实验结果与讨论 .............................................. 13 AZ31 镁合金丝材的组织 ................................... 13 AZ31 镁合金丝的性能 ...................................................................................16 4 冷拉拔 AZ31 镁合金丝材的再结晶研究 ................................ 19 拉拔后的镁合金组织与性能和退火工艺之间的影响 ................ 19 不同的退火温度对镁合金丝材的演变情况 ................... 20 退火的时间对于镁合金丝材组织的影响 ..................... 22 镁合金丝材的冷变形和再结晶的组织研究 ........................ 22 镁合金丝拉拔过程中的加工硬化研究 ............................ 24 黄河科技学院毕业论文 第 IV 页 镁合金丝材在不同的拉拔阶段对加工硬化的影响 ............. 24 冷变形程度对加工硬化的影响 ............................. 25 结论 ................................................................ 27 致谢 ................................................................ 27 参考文献 ............................................................ 29 黄河科技学院毕业论文 第 1 页 1 绪 论 前言 镁是最轻的结构金属材料，并且具有很高的比刚度和比强度，它的散热性能、屏蔽减振性能等都比较良好，虽然镁的优点很多，但由于镁的晶体结构，使得镁合金在室温下有较差的塑性变形能力，在一定程度上限制了镁及镁合金的使用范围的原因是镁合金的综合强度和使用性能很难满足某些承力构件的较高要求。拉拔时制品就会发生变形，原始的形状和尺寸都会发生改变，拉拔后的制品长度增加 ,并且断面会减小 ,而且由于冷作硬化的原因使制品增加强度 ,使得塑性降低。 选题的背景和意义 可降解高分子材料已经被证实可以在人体环境下被降解，但是其力学性能太低，用作支架时，会发生显著回弹，造成血管截面积变得狭小，无法达到预想的效果。因此，开发新型的高强度可降解支架材料就显得非常的重要，这将会显著地提供治疗的效果和提高病人的生活质量。 现在国内外已将眼光转移到以镁合金为重要材料的生物可降解性支架 ,做成的支架会随着时间分解释放到血管壁以及血流中 ,在人体体液和血液中容易和氯离子引起反应生成镁离子和氢气 ,并且可以被吸收或者随尿排出体外。另外 ,镁合金的生物相容性非常好 ,它参与体内某些人体内新陈代谢的过程 ,可以促进新骨组织的生长 ,吸收不完的镁可以随尿液排出体外 ,并且有科学家表明成人每天需摄入的镁量为 420mg。因此 ,镁合金具备了在人体环境下的可降解性 ,具备了支架材料所必需的高强度、高刚度、高韧性和生物相容性 ,可有望成为新一代可降解支架材料 ,引起了世界范围的研究和开发。 镁合金的变形特点 黄河科技学院毕业论文 第 2 页 镁合金由于具有比较低的密度，良好的减震和降低噪音的性能、高的比强度和比刚度、对环境的污染比较小以及可以回收再利用的特点，所以在航空航天、电子、汽车领域以及国防军工都有很好的前景开发。 镁合金在变形时对温度的变化非常 敏感，压缩或挤压变形在温度比较低的时候，它主要为基面滑移和孪生两种机制，在显微镜下可以发现有较多的孪晶和错位的出现， 而在比较高的温度下挤压 ,材料的变形机制将会发生改变。 镁合金拉拔工艺的研究现状 镁合金丝材成形性研究在现在阶段主要有两种：拉拔成形和挤压成形。 虽然镁合金的拉拔成形比较困难 ,但由于拉拔成形而得到的产品的尺寸的精度比较高、表面的粗糙程度也相比较其他的要低 ,尤其是线材、管材拉拔比较容易实现高速的连续化生产 ,生产效率就会加倍的进行。己经有的研究报告指出镁合金线材通过拉拔成形得到的制品综合性 能更好。 田昊洋、唐国翌通过电致拉拔对镁合金丝材的塑性进行研究。在不加电的拉拔过程中 ,经两道次拉拔由原始直径为 .如果引入高能脉冲电流的电致塑性拉拔 ,可进行 6 道次拉拔到直径为 ,拉拔后AZ31镁合金丝的抗拉强度最高可为 305MPa,它的伸长率为 %，并且不需要退火处理。并且在过程中丝材发生动态再结晶。 徐奔等对 AZ31 镁合金丝材拉拔工艺进行研究 ,探讨了拉拔变形和退火工艺对材料性能的影响。结果表明 ,通过多道次拉拔变形和中间进行退火，镁合金丝 材的晶粒会得到细化 ,性能的得到了提高。随着原始晶粒的细化 ,它最高强度达到 439MPa，它 的最大累积变形程度也会慢慢的增加 ,最高可达到 %。 Sumitomo 公司利用常规的 AZ61 和 AZ31 挤压线材被用来作为拉拔变形的坯料，把直径为 的挤压线材拉拔，使其成直径为 3mm 的线材。然后在 200℃到450℃之间线材进行退火一个小时，通过疲劳实验和拉伸不同的退火情况下测试线材的 黄河科技学院毕业论文 第 3 页 性能，然后然后让这两种线材的性能进行比较，所用合金的化学成分如下表所示。 表 11 拉拔材料的化学成分 （ %） 线材 Al Zn Mn Si Cu Ni Fe Mg AZ61 ＜ ＜ ＜ Bal. AZ31 ＜ ＜ ＜ Bal. 实验的结果表明，线材拉拔的抗拉强度是挤压态的 倍，线材拉拔后的屈服强度是挤压态的 倍。但是挤压线材的伸长率比拉拔材料的要高。 Sumitomo 公司研究了AZ31 镁合金丝的拉拔加工和热处理的组织的关系，实验得到拉拔态的线材内 部出现了许多的孪晶，这说明了孪生在变形的过程中必不可少，并且在 200℃和 250℃时退火时发生再结晶。 拉拔工艺 拉拔的特点及方法 拉拔的基本概念 : 拉拔是在外加拉力的作用下，使金属通过模孔以获得所需形状和尺寸的制品，并且截面减小，长度增加的制品塑性加工方法。 图 拉拔管材成型步骤简图 黄河科技学院毕业论文 第
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