镁合金表面改性的微观组织与力学性能研究.doc

镁合金表面改性的微观组织与力学性能研究专业班级：模具2012－1学生学号：20120310040313学生姓名：刘运君指导老师：刘德佳讲师二〇一六年六月
毕业设计（论文）诚信声明

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华东交通大学毕业设计（论文）开题报告书
课题名称镁合金表面改性的微观组织与力学性能研究导师刘德佳学历博士职称讲师学生姓名刘运君学号20120310040313专业材料成型及控制工程（模具）1、课程的目的及意义
1.1镁合金的发展及应用
镁合金是实际应用中最轻的金属结构材料，但与铝合金相比，镁合金的研究和发展还很不充分，镁合金的应用也还很有限。目前，镁合金的产量只有铝合金的1%。镁合金作为结构应用的最大用途是铸件，其中90%以上是压铸件。近年来，镁材在汽车、摩托车等交通工具、计算机、通讯、仪器仪表、家电、电子电器、轻工、化工、冶金、航空航天等部门获得了广泛的应用，随着镁的提炼及加工技术的发展，以及成本的降低，镁材已经成为工业应用的重要金属，在全球范围内得到快速发展。
1.2搅拌摩擦焊技术
搅拌摩擦焊是英国焊接研究所（TWI）于1991年10月提出的发明专利，最初主要用于解决铝合金等低熔点材料的焊接，是自激光焊接问世以来最引人注目的焊接方法。它的出现将使铝合金等有色金属的连接技术发生重大变革。其原理为：与常规摩擦焊一样，搅拌摩擦焊也是利用摩擦热作为焊接热源。不同之处在于，搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体形状的焊头（weldingpin）伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化，同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。在焊接过程中，焊头在旋转的同时伸人工件的接缝中，旋转焊头与工件之问的摩擦热，使焊头前面的材料发生强烈塑性变形，然后随着焊头的移动，高度塑性变形的材料流向焊头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝。搅拌摩擦焊对设备的要求并不高，最基本的要求是焊头的旋转运动和工件的相对运动，即使一台铣床也可简单地达到小型平板对接焊的要求。
1.3课题的目的及意义
由于镁合金具有比强度和比刚度高，电磁屏蔽性、减震性、切削加工性能好等优点，因此在航空航天、汽车工业和电子通讯等领域中得到广泛的应用。但镁属于密排六方晶体结构，其在室温下只有1个滑移面和三个滑移系，因此它的塑性变形主要依赖于滑移与孪生的协调动作，但镁晶体中的滑移仅发生在滑移面与拉力方向倾斜的某些晶体内，因而滑移的过程将会受到极大地限制，而且在这种取向下孪生很难发生，所以晶体很快就会出现脆性断裂。为了改善镁合金存在的缺点，因此本课题采用搅拌摩擦加工来改善镁合金表面的组织性能。
2、课题任务
首先通过查阅文献资料，充分认识镁合金表面性能特征，了解镁合金表面改性的主要方法及其优缺点，特别了解搅拌摩擦加工对镁合金表面组织性能的影响，为本课题理论研究奠定理论基础。其次根据本课题研究方向，通过试验观察试样微观组织，探寻搅拌摩擦加工对ZK60镁合金表面组织和性能（如显微硬度、摩擦性能等）的影响规律。然后对ZK60镁合金进行时效处理试验，观察其微观组织，分析其组织特征以及其第二相的演变规律，探索时效处理对搅拌摩擦加工的影响。
3、进度安排：
第1周~第2周：熟悉设计任务；相关文献查询，完成开题报告
第3周~第14周：进行试验
第15周：对论文进行检查、修改；通过指导老师的评阅；并准备答辩。
第16周：答辩
4、参考文献

[1]郭学锋.细晶镁合金制备方法及组织与性能[M].北京：冶金工业出版社,2010.
[2]丁文江.镁合金科学与技术[M].北京：科学出版社，2007.
[3]毛萍莉,王锋,刘正.镁合金热力学及相图[M].北京：机械工业出版社,2014.
[4]尹欣,刘元朋,文振华.摩擦焊及其检测技术[M].北京：知识产权出版社,2012.
[5]于成龙,郝欣,沈清.origin8.0[M].北京：化学工业出版社,2010.
[6]刘德佳.搅拌摩擦焊接镁合金微区结构、力学性能与断裂机制[D].重庆:重庆大学博士学位论文,2014.
[7]L.Commin,,M.Dumont.FrictionstirweldingofAZ31magnesiumalloyrolledsheets:Influenceofprocessingparameters[J].Acta