發(fā)布時(shí)間：2020-07-07 18:03

【摘要】： 本研究利用Gleeble-1500D熱/力模擬機(jī)對(duì)AZ31鎂合金進(jìn)行等溫壓縮試驗(yàn),建立該合金的流變應(yīng)力本構(gòu)方程,并對(duì)不同變形條件鎂合金流變應(yīng)力行為分析。借助XRD衍射和金相組織分析了AZ31鎂合金不同熱變形條件下的擇優(yōu)取向和組織變化規(guī)律,研究了變形溫度、變形速率以及變形程度對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過(guò)程的影響。然后把AZ31鎂合金等溫壓縮試驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型輸入DEFORM-3D中建立了材料庫(kù),來(lái)研究等徑角擠壓過(guò)程中不同內(nèi)圓角半徑對(duì)熱變形過(guò)程的影響。得到以下幾點(diǎn)結(jié)論: 1.AZ31鎂合金峰值應(yīng)力隨著變形溫度的升高和應(yīng)變速率的降低而逐漸降低,峰值應(yīng)變也會(huì)逐漸減小。當(dāng)溫度升高到573K以上時(shí),峰值應(yīng)力明顯下降,說(shuō)明此時(shí)AZ31鎂合金發(fā)生了明顯的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。通過(guò)對(duì)AZ31鎂合金在高溫變形下的流變應(yīng)力分析,發(fā)現(xiàn)AZ31鎂合金的流變應(yīng)力行為用冪指數(shù)函數(shù)描述最為合適。線性回歸分析得到AZ31鎂合金的冪指數(shù)模型和含Z參數(shù)的冪指數(shù)函數(shù): 2.試樣的XRD分析顯示AZ31鎂合金在熱壓縮過(guò)程中,沒(méi)有Mg17Al12相析出,壓縮后試樣的{101_0}、{112_0}晶面趨向于與試樣的截面相平行。溫度小于573K時(shí),AZ31鎂合金的變形組織主要為孿晶,溫度升到623K時(shí),組織才出現(xiàn)大量動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒,呈現(xiàn)出典型“項(xiàng)鏈”狀組織特征;當(dāng)應(yīng)變速率為1 s-1時(shí),合金在變形過(guò)程中沒(méi)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生,應(yīng)變速率為0.1 s-1時(shí),動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒開(kāi)始大量在組織出現(xiàn);因此在AZ31鎂合金的塑性加工過(guò)程中,加工溫度應(yīng)該在573K以上,應(yīng)變速率應(yīng)小于0.1 s-1。 3.數(shù)值模擬分析結(jié)果表明:在等徑角擠壓過(guò)程中,試樣在內(nèi)拐角處的平均應(yīng)力分布十分集中,這也是試樣在此處容易斷裂的原因,隨著內(nèi)圓角半徑的增大試樣的應(yīng)力變得分散,試樣的中部平均等效應(yīng)變?cè)龃?這有利于晶粒的細(xì)化,但同時(shí)試樣頭部小應(yīng)變區(qū)域也有所擴(kuò)大,因此內(nèi)圓角半徑不宜太大,應(yīng)取5mm比較合適。
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TG146.22
【圖文】：

二章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法-Zn系合金，牌號(hào)為AZ31,其化學(xué)成分表2-1 AZ31鎂合金的化學(xué)成分-1 Chemical compositions of AZ31 magnesi化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%Fe Mn Ni .005 0.20 0.005 0AZ31鎂合金加工成Ф10mm×130mm試工成Ф8mm×12mm的圓柱試樣。試樣

16圖3-1 AZ31鎂合金應(yīng)力應(yīng)變曲線Fig3-1 Flow stress curves of AZ31 magnesium alloy(a) ε =0.01s-1；(b) ε =0.1s-1；（c）ε =1s-1應(yīng)力方程材料在熱變形過(guò)程中，描述材料高溫流變應(yīng)力和應(yīng)變速(3-1)(3-2)11ex p ( )nQAR Tσ 2exp( ) exp( )QARTβσ

通過(guò)對(duì)比不同溫度下的顯微組織，可以發(fā)現(xiàn) AZ31 鎂合金在 473K、523K、573K 沒(méi)有發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；溫度升高到 623K 時(shí)，金相中出現(xiàn)了“項(xiàng)鏈”狀組織，表明合發(fā)生了不完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；溫度升高到 673K 時(shí)，合金發(fā)生了完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，晶粒到了極大的細(xì)化。這說(shuō)明變形溫度對(duì) AZ31 鎂合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生有著極其重要的響，高溫能夠促進(jìn)鎂合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生。AZ31 鎂合金的塑性加工過(guò)程中變形溫度應(yīng)擇 623K 以上，通過(guò)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶使晶粒得到化，提高其力學(xué)性能。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2745432