發(fā)布時(shí)間：2020-02-13 20:02

【摘要】：采用Gleeble-1500D熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)ZK60和ZK60-1.0Er鎂合金進(jìn)行了熱壓縮實(shí)驗(yàn),分析了合金在溫度為160~420℃,應(yīng)變速率為0.0001~1.0s-1條件下的流變應(yīng)力變化特征。結(jié)果表明:兩種鎂合金在熱壓縮過程中的流變應(yīng)力隨變形溫度的降低和應(yīng)變速率的升高而增加,在流變應(yīng)力達(dá)到峰值后隨即進(jìn)入穩(wěn)態(tài)流變;稀土Er的加入使得平均變形激活能s赒值由183kJ/mol降到153kJ/mol,應(yīng)力指數(shù)n值由6提高到8;發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界應(yīng)力σc值隨變形溫度升高和應(yīng)變速率降低而降低,在420℃/1.0s-1高溫高應(yīng)變速率時(shí),稀土Er的加入使得ZK60鎂合金發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界應(yīng)力值σc由76MPa降到50MPa。通過動(dòng)態(tài)模型構(gòu)建熱加工圖并結(jié)合金相組織觀察可知:稀土Er的加入縮小了ZK60鎂合金的熱加工失穩(wěn)區(qū),增加了熱加工安全區(qū)的功率耗散效率峰值η_(max),由35%增大到45%,促進(jìn)了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒的形核,但抑制了再結(jié)晶晶粒的長(zhǎng)大。
【圖文】：

打磨、拋光、腐蝕及進(jìn)行金相組織觀察。腐蝕液按以下比例配制：苦味酸５ｇ，冰醋酸１５ｍＬ和無(wú)水乙醇１００ｍＬ。由于無(wú)水乙醇極易揮發(fā)，為不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，腐蝕液需現(xiàn)用現(xiàn)配。２實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析２．１流變行為ＺＫ６０和ＺＫ６０－１．０Ｅｒ兩種鎂合金在不同變形溫度（Ｔ＝１６０，２６０，３２０，４２０℃）與不同應(yīng)變速率（ε·＝０．０００１，０．００１，，０．０１，１．０ｓ－１）條件下，通過熱壓縮模擬試驗(yàn)機(jī)得到的流變應(yīng)力－應(yīng)變曲線分別如圖１和圖２所示。從兩種鎂合金的流變應(yīng)力－應(yīng)變曲線可知：在熱圖１不同變形溫度與應(yīng)變速率下ＺＫ６０鎂合金應(yīng)力－應(yīng)變曲線（ａ）１６０℃；（ｂ）２６０℃；（ｃ）３２０℃；（ｄ）４２０℃Ｆｉｇ．１Ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｓｏｆＺＫ６０ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄｓｔｒａｉｎｒａｔｅｓ（ａ）１６０℃；（ｂ）２６０℃；（ｃ）３２０℃；（ｄ）４２０℃１０３

材料工程２０１７年３月圖２不同變形溫度和應(yīng)變速率下ＺＫ６０－１．０Ｅｒ鎂合金應(yīng)力－應(yīng)變曲線（ａ）１６０℃；（ｂ）２６０℃；（ｃ）３２０℃；（ｄ）４２０℃Ｆｉｇ．２Ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｓｏｆＺＫ６０－１．０Ｅｒｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄｓｔｒａｉｎｒａｔｅｓ（ａ）１６０℃；（ｂ）２６０℃；（ｃ）３２０℃；（ｄ）４２０℃壓縮變形的初始階段，流變應(yīng)力值隨應(yīng)變量的增加呈線性趨勢(shì)增加，即為彈性變形階段；當(dāng)流變應(yīng)力值達(dá)到屈服強(qiáng)度應(yīng)力值時(shí)，材料進(jìn)入塑性變形階段，位錯(cuò)大量增殖纏結(jié)，此時(shí)加工硬化作用大于位錯(cuò)重組的軟化作用，當(dāng)流變應(yīng)力值達(dá)到動(dòng)態(tài)再結(jié)晶發(fā)生的臨界應(yīng)力值時(shí)，材料開始發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，再結(jié)晶晶粒開始形核，在此階段流變應(yīng)力值隨應(yīng)變量增加而增速減緩，加工硬化仍然占據(jù)主導(dǎo)地位；當(dāng)流變應(yīng)力達(dá)到峰值時(shí)，加工硬化所導(dǎo)致的應(yīng)力增加與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶所導(dǎo)致的應(yīng)力減小達(dá)到平衡，此時(shí)加工硬化作用與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶所導(dǎo)致的軟化作用相平衡，此后材料內(nèi)部將發(fā)生大量的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，流變應(yīng)力隨應(yīng)變量的增加而減小，此時(shí)再結(jié)晶軟化作用占據(jù)主導(dǎo)地位；當(dāng)加工硬化作用與再結(jié)晶軟化作用再次達(dá)到平衡時(shí)，材料進(jìn)入穩(wěn)態(tài)流變階段。而當(dāng)應(yīng)變速率較低時(shí)，流變應(yīng)力－應(yīng)變曲線呈鋸齒狀，這可能是由于在低應(yīng)變速率條件下，合金內(nèi)部可能發(fā)生動(dòng)態(tài)應(yīng)變時(shí)效，與位錯(cuò)發(fā)生交互作用產(chǎn)生的［９］，但是在本實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)流變應(yīng)力－應(yīng)變曲線并沒有出現(xiàn)明顯的反�，F(xiàn)象，即應(yīng)變速率較低時(shí)的流變應(yīng)力值高于應(yīng)變速率較高時(shí)的流變應(yīng)力。對(duì)比ＺＫ６０和ＺＫ６０－１．０Ｅｒ兩種

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 付學(xué)丹;ZK60和ZK60-1.0Er鎂合金熱壓縮變形行為的研究[D];遼寧科技大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2579238