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静液挤压及退火对ZK60镁合金组织与力学性能影响的开题报告
【开题报告】
一、研究背景
随着环保理念的普及和对轻量化材料需求增加,轻质高强镁合金越来越受到人们的关注。ZK60镁合金具有优异的机械性能和较高的热稳定性,在航空、航天、汽车、电子等领域得到广泛应用。然而，由于其塑性比较差，不能满足高稳定性和高力学性能的要求。因此，针对ZK60镁合金的组织和力学性能进行研究，具有重要的现实意义。
对于镁合金的改性，静液挤压等塑性加工技术被广泛应用，可以有效提高材料的塑性和强度，并进一步改进其力学性能。同时，由于镁合金的快速退火和加热会对其微观结构产生影响，因此，对快速退火和加热的研究也是非常重要的。
二、研究内容
本文将以ZK60镁合金为研究对象，探讨静液挤压和退火对其组织和力学性能的影响。具体研究内容如下：
1.静液挤压的参数优化研究:设计多组试验，比较不同静液挤压参数对ZK60镁合金性能的影响，包括挤压力、挤压速度、挤压温度等。通过SEM、TEM等手段，对各种不同条件下的微观组织进行分析和比较。
2.快速退火的影响研究：使用多种快速退火处理方法，在不同的温度、时间等条件下进行镁合金退火处理，研究针对ZK60镁合金的快速退火工艺，包括激光、电子束等方法。分析其对ZK60镁合金组织和力学性能的影响。
3.静液挤压及快速退火对ZK60镁合金组织和力学性能的综合影响研究：在设计静液挤压和快速退火方案的基础上，进一步研究快速退火和静液挤压对ZK60镁合金力学性能的综合影响，并建立微观组织与力学性能之间的关联。
三、研究意义
1.进一步探讨ZK60镁合金的微观组织和力学性能，对开发新型镁合金材料具有重要的指导意义。
2.通过优化静液挤压和快速退火工艺，可以提高ZK60镁合金的力学性能和稳定性，具有实践应用价值。
3.本研究结果对于对新型先进制造业和材料技术的发展具有重要的指导意义。
四、研究方法
本文将以实验研究方法为主要手段，使用静液挤压和退火等技术，制备ZK60镁合金样品，并对其进行力学性能测试和组织分析。具体方法包括以下：
1.静液挤压：根据不同工艺参数，进行静液挤压试验，获得不同性能的ZK60镁合金材料。
2.快速退火：通过热处理设备进行快速退火处理，以不同的退火条件获得镁合金的热稳定性数据。
3.材料测试：使用万能试验机、细胞压力仪等设备，对制备的ZK60镁合金样品进行力学性能测试。
4.微观组织分析：使用扫描电镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等设备进行样品形貌和微观结构的分析研究。
五、预期成果
1.获得静液挤压和快速退火工艺对ZK60镁合金组织和力学性能的影响机理及规律。
2.建立静液挤压和快速退火与ZK60镁合金组织和力学性能的关联模型。
3.提高ZK60镁合金的力学性能和稳定性，探索一种可行的改性方案。
六、研究进度安排
本文的研究将按照以下计划安排进行：
1.静液挤压工艺的优化及常规快速退火试验：4个月。
2.研究快速退火对ZK60镁合金组织和力学性能的影响：3个月。
3.分析静液挤压和快速退火综合作用后的ZK60镁合金力学性能变化：3个月。
4.根据研究结果，进一步完善ZK60镁合金改性方案：2个月。
5.撰写论文：1个月。
七、参考文献
[1]赵玉,张田军,张爱好等.Mg-Li-Zn系镁合金的非等轴挤压变形行为及微结构[J].材料热处理学报,2018,39(6):170-175.
[2]赵明,王胜红,陈慧敏等.ZK60镁合金高温力学性能及本构关系研究[J].金属学报,2015,51(11):1307-1313.
[3]何礼东,王瑞华,曹博等.快速退火对镁合金内应力和晶界微观结构的影响[J].金属学报,2016,52(5):568-574.