ECAP变形ZAM84-2Si镁合金的组织与力学性能研究的任务书.docx

ECAP变形ZAM84-2Si镁合金的组织与力学性能研究的任务书
任务书：
题目：ECAP变形ZAM84-2Si镁合金的组织与力学性能研究
1.研究背景
随着现代工业的发展和技术的进步，轻量化材料的需求越来越大。镁合金由于其密度低、比强度高、热膨胀系数小、导热性好等优良的性能特点，成为高端轻量化材料的热门选择。目前，ZAM84-2Si镁合金因其良好的成形性能、高强度、高塑性和优异的耐腐蚀性能，已广泛应用于各种领域。然而，随着镁合金在工业应用中的不断推广，以及新的应用领域的涌现，对该材料的性能和用途的要求也越来越高，因此对其力学性能和组织结构进行深入研究具有重要意义。
2.研究目的
本研究旨在探究采用等通道角挤压（ECAP）工艺对ZAM84-2Si镁合金进行变形处理后，其组织结构和力学性能的变化规律，并对其力学性能的提升机理进行分析。
3.研究内容
（1）制备ZAM84-2Si镁合金样品。
（2）采用等通道角挤压（ECAP）工艺对样品进行变形处理，分别采用不同的挤压次数进行实验。
（3）采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等手段对样品的组织结构进行分析。
（4）采用拉伸试验、硬度测试等方法对样品的力学性能进行测试。
（5）分析ECAP变形对样品的组织结构和力学性能的影响，并探究其影响机理。
4.研究步骤
（1）制备镁合金样品。
选择ZAM84-2Si镁合金为研究对象，采用熔铸法制备样品，并进行预热处理。
（2）等通道角挤压（ECAP）变形。
采用等通道角挤压（ECAP）工艺对样品进行变形处理，通过调整ECAP处理参数如温度、挤压次数和挤压速度等来研究样品的组织结构和力学性能的变化。
（3）测试样品的组织结构和力学性能。
采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等仪器对样品的组织结构进行观察和分析。采用拉伸试验、硬度测试等方法对样品的力学性能进行测试。
（4）数据分析和机理探究。
对测试结果进行数据分析和机理探究，探究ECAP变形对样品组织和力学性能的影响机理。
5.研究意义
本研究将有助于深入了解ZAM84-2Si镁合金的组织结构和力学性能，为该材料的发展和工业应用提供基础数据支持。同时，通过探究ECAP变形对ZAM84-2Si镁合金的影响规律，有助于为轻量化材料的发展提供重要的参考和指导。
6.研究难点和解决办法
ZAM84-2Si镁合金是一种相对新型的材料，其力学性能和组织结构的研究比较困难，因此需要采用多种手段和方法进行探究。针对这个难点，可以在实验设计中充分考虑采用多种手段对样品进行分析，这样能够更全面、准确地了解镁合金的性能。同时，ECAP工艺的参数设置也是影响样品变形处理效果的重要因素，需要进行充分的优化和调整。
7.研究计划和进度安排
（1）前期准备阶段：熟悉实验室相关设备和仪器的操作方法，采购实验所需材料和试剂等。
（2）中期实验阶段：制备镁合金样品，通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪等仪器观察和测试样品的组织结构和成分，采用拉伸试验、硬度测试等方法测试样品的机械性能。
（3）后期数据分析阶段：对实验结果进行统计分析，通过对实验数据和图像进行分析，探究ECAP变形对ZAM84-2Si镁合金的影响机理。
（4）工作计划和进度安排：本研究工作周期为一年，计划前期准备阶段用时1个月，中期实验阶段用时6个月，后期数据分析阶段用时5个月。
8.参考文献
1.杨乃福,苏亚民,何建民.变形度对等通道角挤压制备Mg-4Zn-0.5Zr镁合金显微组织和力学性能的影响[J].机械工程学报,2011,47(21):126-131.
2.Bhattacharya,S.,Adhikari,A.,Banerjee,B.,Basu,B.,Datta,S.,&Kar,S.(2021).AnalysisofthepropertiesofZAM84-2simagnesiumalloy:Areview.
3.ZHANGG,GAOX,ZHANGH,etal.MechanicalPropertiesandTextureEvolutionofExtrudedMg-11Y-4.5Gd-1.5Nd-0.5ZnAlloy[J].JournalofMaterialsEngineeringandPerformance,2019,28(11):7207-7215.
9.费用预算
本研究所需费用主要包括样品制备、实验室设备、试剂和文献检索等方面，其中材料费用和设备费用较为昂贵。预计研究所需费用为20万元，其中实验材料费用为10万元，设备费用为5万元，其他费用为5万元。