Ce對鑄態(tài)AZ80鎂合金熱變形行為影響的研究
本文關鍵詞:Ce對鑄態(tài)AZ80鎂合金熱變形行為影響的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來,稀土鎂合金作為一種高溫耐熱鎂合金,受到越來越多的關注。鎂合金中添加稀土元素不僅可以有效細化晶粒,還可以提高合金的室溫和高溫力學性能。鑄態(tài)鎂合金直接塑性變形,可以縮短加工流程,極高經(jīng)濟效益。本文對鑄態(tài)稀土鎂合金進行熱變形行為研究,并分析其變形機制,為稀土鎂合金的開發(fā)和利用提供了依據(jù)。首先對合金進行顯微組織分析,研究其相的組成,AZ80+0.4%Ce鎂合金主要組成為α-Mg基體和小島狀的?-Mg17Al12共晶相,此外還存在針狀或是桿狀的Al4Ce相,并且晶粒明顯細化。隨后采用熱模擬實驗,通過線性擬合等方法研究了該合金在熱變形過程中的流變應力σ、合金門檻應力值?0、應變速率??和變形溫度T之間的關系,建立合金的雙曲正弦函數(shù)模型,并研究了稀土Ce對AZ80鎂合金熱激活能的影響,AZ80及其添加稀土Ce后的合金在高溫壓縮熱變形過程中均表現(xiàn)出明顯的動態(tài)再結晶特征。此外添加稀土Ce后AZ80鎂合金實驗峰值應力有一定的提高。并建立了AZ80+Ce鎂合金流變應力方程,熱激活能Q=176.682KJ/mol,相比AZ80提高了10%。AZ80+Ce合金在溫度為300℃、340℃、380℃、420℃對應的門檻應力值分別為43.8MPa、22.8MPa、7.5 MPa、2.1MPa,相對AZ80鎂合金有了一定的提高。最后建立和分析了鑄態(tài)AZ80+Ce合金的熱加工圖,確定鑄態(tài)合金熱加工最佳的工藝參數(shù),合金失穩(wěn)區(qū)主要分布在高應變速率區(qū)。添加稀土Ce后,熱變形過程中裂紋減少,合金的成形性能提高,?達到峰值38%,相對AZ80有一定的提高。
【關鍵詞】:AZ80+Ce鎂合金 熱變形 本構方程 門檻應力值 加工圖
【學位授予單位】:中北大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TG146.22
【目錄】:
- 摘要4-5
- abstract5-9
- 1 緒論9-22
- 1.1 鎂及鎂合金資源9
- 1.2 鎂及鎂合金概述9-15
- 1.2.1 鎂的基本性質9-10
- 1.2.2 鎂的合金化10-13
- 1.2.3 鎂及鎂合金塑性變形機制13-14
- 1.2.4 鎂合金塑性變形的影響因素14-15
- 1.3 相關領域研究現(xiàn)狀15-21
- 1.3.1 熱模擬技術的應用現(xiàn)狀15-16
- 1.3.2 稀土鎂合金的研發(fā)歷史及趨勢16-18
- 1.3.3 本構關系研究現(xiàn)狀18-20
- 1.3.4 熱加工圖研究現(xiàn)狀20-21
- 1.4 本文的研究意義和研究內容21-22
- 1.4.1 課題意義21
- 1.4.2 研究內容21-22
- 2 實驗材料與方法22-26
- 2.1 實驗方案22
- 2.2 實驗材料22-23
- 2.3 實驗方法23-26
- 2.3.1 實驗設備23-24
- 2.3.2 熱模擬壓縮實驗及其參數(shù)24
- 2.3.3 金相組織觀察24-25
- 2.3.4 SEM顯微組織觀察25-26
- 3 鑄態(tài)合金顯微組織和熱壓縮本構方程的研究26-48
- 3.1 鑄態(tài)合金顯微組織分析26-27
- 3.2 Ce元素對AZ80鎂合金鑄態(tài)顯微組織的影響27-30
- 3.3 鑄態(tài)AZ80+Ce合金的流變行為及Ce元素的影響30-35
- 3.3.1 AZ80+Ce鎂合金流變特性30-34
- 3.3.2 Ce元素對AZ80流變特性的影響34-35
- 3.4 AZ80+Ce熱變形流變應力本構關系的建立35-42
- 3.4.1 Arrhenius本構模型的建立35-39
- 3.4.2 對Arrhenius本構方程的修正39-42
- 3.5 Ce對AZ80鎂合金熱變形流變應力本構關系的影響42-43
- 3.6 AZ80+Ce合金門檻應力值分析43-47
- 3.7 本章小結47-48
- 4 合金熱加工圖的構建48-58
- 4.1 熱加工圖理論基礎48-55
- 4.1.1 能量耗散圖48-49
- 4.1.2 失穩(wěn)變形區(qū)判定準則49-50
- 4.1.3 AZ80+Ce加工圖的建立50-53
- 4.1.4 失穩(wěn)變形區(qū)分析53-54
- 4.1.5 安全變形區(qū)分析54-55
- 4.2 添加稀土Ce后的熱加工圖分析55-57
- 4.3 本章小結57-58
- 結論58-59
- 參考文獻59-65
- 攻讀碩士期間發(fā)表的論文65-66
- 致謝66-67
【參考文獻】
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本文關鍵詞:Ce對鑄態(tài)AZ80鎂合金熱變形行為影響的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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