純鎂連續(xù)熱拉拔組織性能研究開題報告.doc

哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文）開題報告題目：純鎂連續(xù)熱拉拔組織性能研究系（部）機電工程系專業(yè)材料成型及控制工程學生劉洪濤學號1089522114班號0895221指導教師喬艷黨開題報告日期2011.10.21哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院說明一、開題報告應包括下列主要內容：1通過學生對文獻論述和方案論證，判斷是否已充分理解畢業(yè)設計（論文）的內容和要求2進度計劃是否切實可行；3是否具備畢業(yè)設計所要求的基礎條件。4預計研究過程中可能遇到的困難和問題，以及解決的措施；5主要參考文獻。二、如學生首次開題報告未通過，需在一周內再進行一次。三、開題報告由指導教師填寫意見、簽字后，統(tǒng)一交所在系（部）保存，以備檢查。指導教師評語：指導教師簽字：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。其特點是：密度小（1.8g/cm3鎂合金左右），比強度高，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、運輸、化工、火箭等工業(yè)部門。在實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。它是實用金屬中的最輕的金屬,具備高強度、高剛性。目的：通過實驗來分析連續(xù)熱拉拔對純鎂絲材的組織和性能。意義：指導實際生產來提高生產效率和分析實際生產中所出現的問題。二、論文綜述隨著人們對能源和環(huán)境的日益關注，鎂及鎂合金的應用正在受到前所未有的關注。鎂是我國少有的幾種優(yōu)勢金屬資源之一，在過去的15年里，我國的鎂工業(yè)從弱小到壯大，目前已成為世界上原鎂生產的絕對大國，2003年鎂產量更是占世界總產量的60%以上。從2000年開始，在師昌緒等院士的直接推動下，我國鎂合金的研究和應用也取得了舉世矚目的成績，逐步從鎂生產大國向鎂研發(fā)和應用強國邁進。過去5年里，我國在高性能鎂材料的研究，鎂加工裝備的開發(fā)以及鎂合金深加工產品的開發(fā)應用方面都取得極大的進展。從鎂產業(yè)的角度來講，已經形成了從原材料到深加工一直到應用的完整產業(yè)鏈，從鎂研究開發(fā)的角度來講，已經初步形成了從基礎研究到應用研究一直到產品開發(fā)的完整科研開發(fā)體系。1，我國鎂及鎂合金現狀我國目前在鎂工業(yè)方面擁有三項世界冠軍。第一是鎂資源大國，儲量居世界首位。在青海鹽湖蘊藏著氯化鎂32億噸，硫酸鎂16億噸。在遼寧、山西、寧夏、內蒙、河南等省區(qū)菱鎂礦均有很大儲量，僅遼寧大石橋一帶的儲量就占世界菱鎂礦的60%以上，礦石品位高達40%。第二是原鎂生產大國，2003年我國共生產原鎂35.4萬噸，約占全球總產量的67%。第三是出口大國，年產量80%以上的鎂出口到國際市場。盡管如此，我國的鎂工業(yè)還存在著不少問題，主要表現在：1）產技術比較落后，質量不夠穩(wěn)定，鎂錠中的夾雜物和有害元素含量大大超標，難以滿足壓鑄、板材軋制和沖壓等高端產品的生產需求；2）出口產品絕大多數是廉價的純鎂錠，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，因此出口利潤低效益差，而對于軍工生產所需求的高性能鎂合金板材和型材還需要從俄羅斯進口；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外的牌號生產，而且在鎂合金產品加工中的關鍵技術和裝備大部分依靠進口。中國鎂合金產品的生產和應用現狀是，鎂合金的優(yōu)勢已經被許多企業(yè)所認識，在汽車、摩托車和3C產業(yè)中鎂合金已經開始獲得應用，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，臺灣、香港和大陸投資的鎂壓鑄廠分布在向幾乎全國各地，各種壓鑄機數量超過50臺；變形鎂合金加工開始起步。2，我國鎂合金研究現狀國家相關研究和應用計劃包括，科技部組織實施的十五攻關計劃重大專項鎂合金應用開發(fā)及產業(yè)化、十五863計劃相關項目、重點國際合作計劃、科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金，國家自然科學基金委立項的國家自然科學基金，國防科工委的民口軍工配套項目，經貿委的技改項目，國家發(fā)改委的高技術示范工程等。十五科技攻關重大專項鎂合金應用開發(fā)及產業(yè)化的目標是，建立鎂合金技術創(chuàng)新體系；加快我國鎂資源的應用開發(fā)；培育相關高新技術產業(yè)群；將我國的鎂資源優(yōu)勢轉變?yōu)榻洕鷥?yōu)勢。技術目標是，推動鎂材料的應用與產業(yè)化；發(fā)展水氯鎂石脫水技術，開發(fā)鹽湖鎂資源；提高皮江發(fā)煉鎂的水平，降低污染；獲得鎂生產關鍵技術裝備生產能力；推動鎂在汽車、摩托車和3C產業(yè)中的應用；研究中國鎂長期發(fā)展戰(zhàn)略。項目的組織實施、集成了中央和地方、部門在政策、資金、技術和人才等方面的資源。包括21個省市自治區(qū)和計劃單列市和相關部門參與了項目的實施，并在政策和資金上進行了配套支持；投入國撥經費4000萬元，引各方投資6億元。主要研究內容包括，皮江法煉鎂技術提升，水氯鎂石脫水產業(yè)化技術研究，高性能鎂合金產業(yè)化技術研究，鎂應用關鍵裝備研究及產業(yè)化，鎂合金在交通工具中的應用關鍵技術開發(fā)，鎂合金在3C產品中的應用關鍵技術開發(fā)，鎂合金應用示范基地建設，鎂發(fā)展戰(zhàn)略研究。項目總體進展：已初步建立從鎂合金前沿高技術研發(fā)到產業(yè)化技術開發(fā)的技術研發(fā)體系，突破了一批前沿核心技術和產業(yè)化關鍵技術，培育新組建了十幾家有關鎂合金產業(yè)化基地，吸引了500多名專家、工程技術人員、海外優(yōu)秀人才參與項目實施，申請相關專利33項（其中發(fā)明專利15項），啟動了鎂合金標準體系建設工作并已完成一批標準的制定。啟動了鎂合金發(fā)展戰(zhàn)略研究?？萍疾啃旃谌A部長在2004年全國科技工作會議上的講話指出，通過對鎂合金關鍵技術研究及產業(yè)化的重大攻關，初步形成了從高品質鎂材料生產到鎂合金產品制造的完整產業(yè)鏈，為我國實現由鎂資源大國的向鎂資源強國的跨越奠定了基礎。高技術發(fā)展計劃（863計劃）：開發(fā)高性能鎂合金材料及應用技術，目標是開發(fā)未來5-10年內獲得應用的關鍵技術，參加單位包括大學、研究所與企業(yè)，支持經費約1500萬元，立項項目7項。包括耐熱壓鑄鎂合金及其應用技術、高強高韌鎂合金及其應用技術開發(fā)、高性能變形鎂合金及其應用技術、鎂合金先進焊接技術、鎂合金沖鍛成型技術、鎂合金鍛造輪轂技術、先進輕武器材料技術等。這些研究取得了很大突破，包括開發(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、耐熱鎂合金的壓鑄技術；開發(fā)了用于汽車輪轂的高強高韌鑄造鎂合金、鎂合金輪轂低壓鑄造生產技術；開發(fā)了變形性能優(yōu)于現有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，鎂合金腐蝕防護技術；開發(fā)了鎂合金焊接新工藝、焊接設備及焊接材料。3，鎂研究與應用發(fā)展趨勢鎂合金用于動力系統(tǒng)零部件：使用條件1：1000C-2000C，自動變速箱、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)機構：通用汽車公司、大眾公司、馬自達公司、日產公司、三菱公司、Noranda鎂業(yè)等；美國三大汽車公司聯合對新開發(fā)的耐熱鎂合金進行經濟和技術評估。大眾汽車公司對新開發(fā)的耐熱鎂合金進行工業(yè)化中試生產和應用，效果良好。國內采用低成本鎂一稀土中間合金開發(fā)新型耐熱鎂合金取得進展。鎂合金用于車身結構：德國Honsel公司計劃采?。ˋZ31、MN50型材料+壓鑄件）來取代制造Audi鎂合金一體化車門，壁厚2-2.5MM.德國大眾公司鎂合金內鈑金件開發(fā),采用AZ31板,寬度大于150cm,成型溫度高于2250C,此時鎂合金成型性能良好。英國Vagon公司在開發(fā)鎂合金車門，其合金成分、焊接工藝和噴漆技術均屬于保密。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構，由一件鎂合金鑄件與三個沖壓件組裝而成，取代先前的15個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正在成為鎂合金研究和應用領域的熱點。熱點研究包括鎂合金等通道轉角擠壓技術。鎂合金超塑性研究，重要研究方向是，高應變速率超塑性，研究應變速率在10-2s-1以上的高應變速率超塑性成型技術（HSRSPF），對于節(jié)約能源、提高生產率、擴大應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，因其不需要預加工可節(jié)約能源，故將有更大的應用前景；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發(fā)成功鎂合金精密沖鍛成型技術（Press-Forging）。精密沖鍛成型技術是將沖壓成型與鍛造成型結合所結合產生的新技術。同壓鑄和半固態(tài)成型生產工藝相比之下，精密沖鍛成型工藝具有生產效率高和成品率高等優(yōu)點。鎂合金沖鍛成型一般采用AZ31B變形鎂合金，其生產設備采用普通機械式鍛壓機床即可。鎂板鑄軋技術（短流程）。鎂板沖壓工藝術。鎂的攻能性應用開發(fā)：鎂基高溫超導材料，2001年，日本科學家發(fā)現二硼化鎂在絕對溫度39度時成為超導材料，這是27年來首次更新了金屬超導體的記錄，是目前金屬化合物超導體的最高溫度。超導材料二硼化鎂被美科學雜志評為2001年十大科技突破之一。鎂基生物硬組織（骨頭、