摘 要摘 要铝镁合金是众多金属和合金材料中综合性能最好的材料之一。因此，铝镁合金不仅目前在航空航天、交通运输、以及建筑施工等领域应用广泛，而且在能源开发、生活用品和医疗技术创新等领域也迅速发展，应用前景非常广阔。本文对尺寸为20mm × 20mm × 35mm的铸态铝镁合金试样进行20%、40%和60%三种变形量的纵向压缩变形，然后将厚度为16mm、12mm和8mm的三种试样在250℃下保温1小时进行相同的热处理。并通过蔡司显微镜观察金相组织、万能材料试验机的力学性能测试、显微硬度测试和断口显微形貌扫描等分析测试手段，系统的研究20%、40%和60%变形量铝镁合金未热处理和热处理后的显微硬度、力学性能、显微组织和断口形貌。实验结果表明（1）压缩变形后，铝镁合金的显微硬度大大提高，不同变形量的铝镁合金显微硬度差距不大。热处理后，压缩变形铝镁合金显微硬度整体降低。（2）压缩变形量20%的铝镁合金热处理后抗拉强度降低，压缩变形量40%和60%的铝镁合金热处理后抗拉强度提高。（3）压缩变形量20%的铝镁合金热处理后组织经过回复，晶粒粗大。压缩变形量40%的铝镁合金热处理后产生大量再结晶核心，压缩变形量60%的铝镁合金热处理后经历完整的再结晶过程，形成完整的新组织。关键词铝镁合金；压缩变形；再结晶；力学性能；显微组织
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 课题研究的目的和意义 2
1.3 铝镁合金材料发展现状 2
1.4 铝镁合金加工工艺发展现状 4
1.5 金属和合金再结晶 6
1.5.1 铝镁合金再结晶 6
1.6 课题研究的内容 7
第二章 实验材料及方法 8
2.1 试验材料 8
2.2 试验方案 8
2.3 试样制备 9
2.4 试样检测 13
2.4.1 试样检测设备 13
2.4.2 显微硬度测试 13
2.4.3 力学性能测试 14
2.4.4 显微组织观察 15
2.4.5 断口显微形
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貌分析 16
第三章 实验结果及分析 17
3.1 试样硬度分析 17
3.1.1 冷变形合金硬度分析 17
3.1.2 再结晶合金硬度分析 18
3.2 试样力学性能分析 19
3.2.1 冷变形合金力学性能分析 19
3.2.2 再结晶合金力学性能分析 20
3.3 试样显微组织分析 21
3.3.1 冷变形合金显微组织分析 21
3.3.2 再结晶合金显微组织分析 23
3.4 断口显微形貌分析 25
结论 27
致谢 28
参考文献 29
 绪论
1.1 研究背景
镁是地壳中储量最丰富、目前应用最广泛的元素之一。镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是密度小、比刚度和比强度高、弹性模量大以及阻尼减震性好[1]。目前使用的合金元素主要有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等[2]。其中，铝镁合金因其良好的综合性能成为目前使用最广泛的镁合金。
由于铝镁合金突出的综合物理化学性能，使其得到了广泛的应用[3]。中国拥有非常丰富的铝镁资源，优化铝镁资源的开发和利用，加快中国铝镁产业的发展，是促进科学进步和经济发展的关键，需要深入的研究与不断的创新。目前中国的铝镁产业虽然表现出大发展的局面，但是铝镁产品的附加值普遍较低，资源优势利用不合理。中国众多的铝镁加工企业中，没有能够在工艺技术、产品质量、企业管理等方面与国外先进企业相媲美的，都还存在着较大差距。为了弥补巨大的差距，我国需要着重开发新型铝镁合金以及改进铝镁合金的加工工艺。只有提高铝镁合金产品的质量，创造更价值的产品，才能将资源优势转化为经济优势。
随着交通工具向着轻量化的方向发展，世界各国都展开了对铝镁合金的开发和研究。各国的科技工作者都致力于探索一种可以满足发展需求的新型合金。铝镁合金的一个重要缺点就是铝镁合金的高温性能——抗蠕变能力和高温疲劳性能较差。因此，新铝镁材料的研发主要针对改善铝镁合金高温下的性能的问题进行[4]。可行的措施主要有两个方面：一是优化现有合金的成分，即通过添加合金元素以期改善合金的高温性能，二是开发新型合金系，主要是指新型MgRE系合金的研发。
科学合理地利用铝镁合金的优良性能，优化现有材料的使用，最简单有效的方法就是提高铝镁合金的可加工性。冷变形是在再结晶温度以下所进行的变形或加工方法。铝镁合金在冷变形过程中发生多种物理和化学变化，这些变化对其加热后的再结晶行为具有非常重要的影响。
变形铝镁合金的再结晶过程是在合金的微观组织中产生无应变的新晶粒──再结晶核心。随着新晶粒不断长大，原来的变形组织逐渐减少，直至完全消失。合金的性能最终由于组织改变发生显著变化的过程。研究冷变形对铝镁合金再结晶行为的影响，以达到控制铝镁合金组织和性能的目的，是完善铝镁合金塑性变形理论体系、改进和开发铝镁合金成形技术的坚实基础。
1.2 课题研究的目的和意义
冷变形是金属在再结晶温度以下所进行的变形或加工。随着机械加工工业的发展，生产中依靠冷变形加工制造的零件越来越多，其中便包括铝镁合金的加工。对铝镁合金冷变形加工下的微观组织的观察和研究有助于生产工艺的改进和创新。本课题旨在研究对铝镁合金进行冷变形加工获得不同的变形量后，不同变形量的铝镁合金再结晶行为的特性。对不同冷变形量下的铝镁合金的再结晶织构及组织进行对比研究，结合经典金属学理论,揭示铝镁合金再结晶织构的形成和演变规律。
随着近年来日益严重的能源供求紧张，不可再生资源的大量消耗，能源危机越来越引起重视。因此，世界各国对新型材料的开发与利用的需求更加迫切。铝镁合金作为一种性能优异的新型材料，已经成为世界各国目前主要的开发目标。所以对铝镁合金冷变形加工下再结晶行为的研究具有重要的意义。
通过本课题的研究，可有效地了解铝镁合金在冷变形加工下的缺点和局限，从而对铝镁合金的加工工艺进行合理的优化和改进，显著地提高铝镁合金产品的应用与发展，扩大铝镁合金的开发应用领域及应用前景等。本课题通过对铝镁合金冷变形加工下再结晶行为的研究,掌握了不同冷变形量的铝镁合金再结晶过程中的微观组织、材料性能的变化，为铝镁合金的工业生产的发展和创新提供了坚实的理论基础。促进铝镁合金的应用和发展，对缓解世界能源紧张也具有重要的意义。同时,本研究也丰富了铝镁合金再结晶研究领域的理论，为铝镁合金材料的其他方面的研究奠定了基础。

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