純鎂連續(xù)熱拉拔組織性能研究開(kāi)題報(bào)告.doc

哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題目：純鎂連續(xù)熱拉拔組織性能研究系（部）機(jī)電工程系專業(yè)材料成型及控制工程學(xué)生劉洪濤學(xué)號(hào)1089522114班號(hào)0895221指導(dǎo)教師喬艷黨開(kāi)題報(bào)告日期2011.10.21哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院說(shuō)明一、開(kāi)題報(bào)告應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：1通過(guò)學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)論述和方案論證，判斷是否已充分理解畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容和要求2進(jìn)度計(jì)劃是否切實(shí)可行；3是否具備畢業(yè)設(shè)計(jì)所要求的基礎(chǔ)條件。4預(yù)計(jì)研究過(guò)程中可能遇到的困難和問(wèn)題，以及解決的措施；5主要參考文獻(xiàn)。二、如學(xué)生首次開(kāi)題報(bào)告未通過(guò)，需在一周內(nèi)再進(jìn)行一次。三、開(kāi)題報(bào)告由指導(dǎo)教師填寫(xiě)意見(jiàn)、簽字后，統(tǒng)一交所在系（部）保存，以備檢查。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師簽字：檢查日期：純鎂連續(xù)熱拉拔組織性能研究一、選題的目的和意義鎂合金是目前最輕的金屬，而且不僅具有高比剛度、高沖擊韌性，還具有優(yōu)良的磁屏蔽、防震等性能，是21世紀(jì)最有前途的綠色金屬。鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點(diǎn)是：密度?。?.8g/cm3鎂合金左右），比強(qiáng)度高，彈性模量大，消震性好，承受沖擊載荷能力比鋁合金大，耐有機(jī)物和堿的腐蝕性能好。主要合金元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷以及少量鋯或鎘等。目前使用最廣的是鎂鋁合金，其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。主要用于航空、航天、運(yùn)輸、化工、火箭等工業(yè)部門。在實(shí)用金屬中是最輕的金屬,鎂的比重大約是鋁的2/3，是鐵的1/4。它是實(shí)用金屬中的最輕的金屬,具備高強(qiáng)度、高剛性。目的：通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)分析連續(xù)熱拉拔對(duì)純鎂絲材的組織和性能。意義：指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)來(lái)提高生產(chǎn)效率和分析實(shí)際生產(chǎn)中所出現(xiàn)的問(wèn)題。二、論文綜述隨著人們對(duì)能源和環(huán)境的日益關(guān)注，鎂及鎂合金的應(yīng)用正在受到前所未有的關(guān)注。鎂是我國(guó)少有的幾種優(yōu)勢(shì)金屬資源之一，在過(guò)去的15年里，我國(guó)的鎂工業(yè)從弱小到壯大，目前已成為世界上原鎂生產(chǎn)的絕對(duì)大國(guó)，2003年鎂產(chǎn)量更是占世界總產(chǎn)量的60%以上。從2000年開(kāi)始，在師昌緒等院士的直接推動(dòng)下，我國(guó)鎂合金的研究和應(yīng)用也取得了舉世矚目的成績(jī)，逐步從鎂生產(chǎn)大國(guó)向鎂研發(fā)和應(yīng)用強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。過(guò)去5年里，我國(guó)在高性能鎂材料的研究，鎂加工裝備的開(kāi)發(fā)以及鎂合金深加工產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面都取得極大的進(jìn)展。從鎂產(chǎn)業(yè)的角度來(lái)講，已經(jīng)形成了從原材料到深加工一直到應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈，從鎂研究開(kāi)發(fā)的角度來(lái)講，已經(jīng)初步形成了從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究一直到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的完整科研開(kāi)發(fā)體系。1，我國(guó)鎂及鎂合金現(xiàn)狀我國(guó)目前在鎂工業(yè)方面擁有三項(xiàng)世界冠軍。第一是鎂資源大國(guó)，儲(chǔ)量居世界首位。在青海鹽湖蘊(yùn)藏著氯化鎂32億噸，硫酸鎂16億噸。在遼寧、山西、寧夏、內(nèi)蒙、河南等省區(qū)菱鎂礦均有很大儲(chǔ)量，僅遼寧大石橋一帶的儲(chǔ)量就占世界菱鎂礦的60%以上，礦石品位高達(dá)40%。第二是原鎂生產(chǎn)大國(guó)，2003年我國(guó)共生產(chǎn)原鎂35.4萬(wàn)噸，約占全球總產(chǎn)量的67%。第三是出口大國(guó)，年產(chǎn)量80%以上的鎂出口到國(guó)際市場(chǎng)。盡管如此，我國(guó)的鎂工業(yè)還存在著不少問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：1）產(chǎn)技術(shù)比較落后，質(zhì)量不夠穩(wěn)定，鎂錠中的夾雜物和有害元素含量大大超標(biāo)，難以滿足壓鑄、板材軋制和沖壓等高端產(chǎn)品的生產(chǎn)需求；2）出口產(chǎn)品絕大多數(shù)是廉價(jià)的純鎂錠，鎂合金出口比重只有15%左右，鎂合金制品出口則更是微乎其微，因此出口利潤(rùn)低效益差，而對(duì)于軍工生產(chǎn)所需求的高性能鎂合金板材和型材還需要從俄羅斯進(jìn)口；3）原創(chuàng)性的研究成果缺乏，目前出口的所有鎂合金錠幾乎全部按照國(guó)外的牌號(hào)生產(chǎn)，而且在鎂合金產(chǎn)品加工中的關(guān)鍵技術(shù)和裝備大部分依靠進(jìn)口。中國(guó)鎂合金產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀是，鎂合金的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)被許多企業(yè)所認(rèn)識(shí)，在汽車、摩托車和3C產(chǎn)業(yè)中鎂合金已經(jīng)開(kāi)始獲得應(yīng)用，用戶包括如上汽、一汽、二汽、奇瑞、隆鑫、海爾等，例如，一汽鑄造有限公司AM50鎂合金方向盤骨架；鎂合金壓鑄迅速增長(zhǎng)，臺(tái)灣、香港和大陸投資的鎂壓鑄廠分布在向幾乎全國(guó)各地，各種壓鑄機(jī)數(shù)量超過(guò)50臺(tái)；變形鎂合金加工開(kāi)始起步。2，我國(guó)鎂合金研究現(xiàn)狀國(guó)家相關(guān)研究和應(yīng)用計(jì)劃包括，科技部組織實(shí)施的十五攻關(guān)計(jì)劃重大專項(xiàng)鎂合金應(yīng)用開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化、十五863計(jì)劃相關(guān)項(xiàng)目、重點(diǎn)國(guó)際合作計(jì)劃、科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金，國(guó)家自然科學(xué)基金委立項(xiàng)的國(guó)家自然科學(xué)基金，國(guó)防科工委的民口軍工配套項(xiàng)目，經(jīng)貿(mào)委的技改項(xiàng)目，國(guó)家發(fā)改委的高技術(shù)示范工程等。十五科技攻關(guān)重大專項(xiàng)鎂合金應(yīng)用開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)是，建立鎂合金技術(shù)創(chuàng)新體系；加快我國(guó)鎂資源的應(yīng)用開(kāi)發(fā)；培育相關(guān)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)群；將我國(guó)的鎂資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。技術(shù)目標(biāo)是，推動(dòng)鎂材料的應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化；發(fā)展水氯鎂石脫水技術(shù)，開(kāi)發(fā)鹽湖鎂資源；提高皮江發(fā)煉鎂的水平，降低污染；獲得鎂生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)裝備生產(chǎn)能力；推動(dòng)鎂在汽車、摩托車和3C產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用；研究中國(guó)鎂長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略。項(xiàng)目的組織實(shí)施、集成了中央和地方、部門在政策、資金、技術(shù)和人才等方面的資源。包括21個(gè)省市自治區(qū)和計(jì)劃單列市和相關(guān)部門參與了項(xiàng)目的實(shí)施，并在政策和資金上進(jìn)行了配套支持；投入國(guó)撥經(jīng)費(fèi)4000萬(wàn)元，引各方投資6億元。主要研究?jī)?nèi)容包括，皮江法煉鎂技術(shù)提升，水氯鎂石脫水產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究，高性能鎂合金產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究，鎂應(yīng)用關(guān)鍵裝備研究及產(chǎn)業(yè)化，鎂合金在交通工具中的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)，鎂合金在3C產(chǎn)品中的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)，鎂合金應(yīng)用示范基地建設(shè)，鎂發(fā)展戰(zhàn)略研究。項(xiàng)目總體進(jìn)展：已初步建立從鎂合金前沿高技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)的技術(shù)研發(fā)體系，突破了一批前沿核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，培育新組建了十幾家有關(guān)鎂合金產(chǎn)業(yè)化基地，吸引了500多名專家、工程技術(shù)人員、海外優(yōu)秀人才參與項(xiàng)目實(shí)施，申請(qǐng)相關(guān)專利33項(xiàng)（其中發(fā)明專利15項(xiàng)），啟動(dòng)了鎂合金標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)工作并已完成一批標(biāo)準(zhǔn)的制定。啟動(dòng)了鎂合金發(fā)展戰(zhàn)略研究?？萍疾啃旃谌A部長(zhǎng)在2004年全國(guó)科技工作會(huì)議上的講話指出，通過(guò)對(duì)鎂合金關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化的重大攻關(guān)，初步形成了從高品質(zhì)鎂材料生產(chǎn)到鎂合金產(chǎn)品制造的完整產(chǎn)業(yè)鏈，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)由鎂資源大國(guó)的向鎂資源強(qiáng)國(guó)的跨越奠定了基礎(chǔ)。高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）：開(kāi)發(fā)高性能鎂合金材料及應(yīng)用技術(shù)，目標(biāo)是開(kāi)發(fā)未來(lái)5-10年內(nèi)獲得應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，參加單位包括大學(xué)、研究所與企業(yè)，支持經(jīng)費(fèi)約1500萬(wàn)元，立項(xiàng)項(xiàng)目7項(xiàng)。包括耐熱壓鑄鎂合金及其應(yīng)用技術(shù)、高強(qiáng)高韌鎂合金及其應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)、高性能變形鎂合金及其應(yīng)用技術(shù)、鎂合金先進(jìn)焊接技術(shù)、鎂合金沖鍛成型技術(shù)、鎂合金鍛造輪轂技術(shù)、先進(jìn)輕武器材料技術(shù)等。這些研究取得了很大突破，包括開(kāi)發(fā)了3種在1750C具有良好抗蠕變性能的鎂合金、低成本的鎂稀土中間合金制備技術(shù)、耐熱鎂合金的壓鑄技術(shù)；開(kāi)發(fā)了用于汽車輪轂的高強(qiáng)高韌鑄造鎂合金、鎂合金輪轂低壓鑄造生產(chǎn)技術(shù)；開(kāi)發(fā)了變形性能優(yōu)于現(xiàn)有MG-AI-IN系合金的新型鎂合金、板材和中空薄壁型材加工技術(shù)，鎂合金腐蝕防護(hù)技術(shù)；開(kāi)發(fā)了鎂合金焊接新工藝、焊接設(shè)備及焊接材料。3，鎂研究與應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)鎂合金用于動(dòng)力系統(tǒng)零部件：使用條件1：1000C-2000C，自動(dòng)變速箱、油底殼等，壓鑄成型；使用條件2：2000C-3000C，缸體和缸頭，砂型鑄造和壓鑄成型。研發(fā)機(jī)構(gòu)：通用汽車公司、大眾公司、馬自達(dá)公司、日產(chǎn)公司、三菱公司、Noranda鎂業(yè)等；美國(guó)三大汽車公司聯(lián)合對(duì)新開(kāi)發(fā)的耐熱鎂合金進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)評(píng)估。大眾汽車公司對(duì)新開(kāi)發(fā)的耐熱鎂合金進(jìn)行工業(yè)化中試生產(chǎn)和應(yīng)用，效果良好。國(guó)內(nèi)采用低成本鎂一稀土中間合金開(kāi)發(fā)新型耐熱鎂合金取得進(jìn)展。鎂合金用于車身結(jié)構(gòu)：德國(guó)Honsel公司計(jì)劃采?。ˋZ31、MN50型材料+壓鑄件）來(lái)取代制造Audi鎂合金一體化車門，壁厚2-2.5MM.德國(guó)大眾公司鎂合金內(nèi)鈑金件開(kāi)發(fā),采用AZ31板,寬度大于150cm,成型溫度高于2250C,此時(shí)鎂合金成型性能良好。英國(guó)Vagon公司在開(kāi)發(fā)鎂合金車門，其合金成分、焊接工藝和噴漆技術(shù)均屬于保密。戴姆勒克萊斯勒公司擬將在下一代車型上采用全集成鎂合金車身前圍結(jié)構(gòu)，由一件鎂合金鑄件與三個(gè)沖壓件組裝而成，取代先前的15個(gè)鋼沖壓件焊裝的前圍，重量由22.9kg減至9.5kg變形鎂合金及其加工技術(shù)正在成為鎂合金研究和應(yīng)用領(lǐng)域的熱點(diǎn)。熱點(diǎn)研究包括鎂合金等通道轉(zhuǎn)角擠壓技術(shù)。鎂合金超塑性研究，重要研究方向是，高應(yīng)變速率超塑性，研究應(yīng)變速率在10-2s-1以上的高應(yīng)變速率超塑性成型技術(shù)（HSRSPF），對(duì)于節(jié)約能源、提高生產(chǎn)率、擴(kuò)大應(yīng)用都有很重要的意義；大晶粒工業(yè)態(tài)鎂合金超塑性，研究晶粒較大的工業(yè)態(tài)鎂合金在一定條件下的超塑性，因其不需要預(yù)加工可節(jié)約能源，故將有更大的應(yīng)用前景；鎂合金低溫超塑性，研究鎂合金在較低的溫度（0.5Tm以下或更低）下進(jìn)行超塑性變形的研究。鎂合金精密沖鍛成型，1999年日本Sony、日立金屬和東京精鍛所三家公司共同開(kāi)發(fā)成功鎂合金精密沖鍛成型技術(shù)（Press-Forging）。精密沖鍛成型技術(shù)是將沖壓成型與鍛造成型結(jié)合所結(jié)合產(chǎn)生的新技術(shù)。同壓鑄和半固態(tài)成型生產(chǎn)工藝相比之下，精密沖鍛成型工藝具有生產(chǎn)效率高和成品率高等優(yōu)點(diǎn)。鎂合金沖鍛成型一般采用AZ31B變形鎂合金，其生產(chǎn)設(shè)備采用普通機(jī)械式鍛壓機(jī)床即可。鎂板鑄軋技術(shù)（短流程）。鎂板沖壓工藝術(shù)。鎂的攻能性應(yīng)用開(kāi)發(fā)：鎂基高溫超導(dǎo)材料，2001年，日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)二硼化鎂在絕對(duì)溫度39度時(shí)成為超導(dǎo)材料，這是27年來(lái)首次更新了金屬超導(dǎo)體的記錄，是目前金屬化合物超導(dǎo)體的最高溫度。超導(dǎo)材料二硼化鎂被美科學(xué)雜志評(píng)為2001年十大科技突破之一。鎂基生物硬組織（骨頭、