等溫塑性變形對Mg-Al-Zn系鎂合金顯微組織和力學性能影響
發(fā)布時間:2017-05-17 02:05
本文關鍵詞:等溫塑性變形對Mg-Al-Zn系鎂合金顯微組織和力學性能影響,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:現(xiàn)在國內(nèi)、外對鎂合金熱成形性能的研究多數(shù)集中在通用商用鎂合金Mg-Al-Zn系和Mg-Zn-Zr系,針對在其基礎上改性得到的高強度鎂合金熱成形性能研究還比較少。本文以AZ63基礎上加入Y、Li、Zr等混合稀土元素改性的AZ63M鎂合金為研究對象,主要通過擠壓實驗、高溫拉伸和壓縮實驗、鍛造實驗,探索了不同塑性變形條件對合金顯微組織和力學性能的影響。主要結果如下:隨著擠壓比增加從9到81,合金晶粒尺寸從24μm減小至8μm,抗拉強度從277MPa增加至376MPa,伸長率從16.1%降低至15.3%。在坯料溫度為350℃C,隨著擠壓筒溫度從300℃C降低至200℃C,合金晶粒尺寸從31μm減小到14μm,抗拉強度從255MPa增加至368MPa,伸長率從13.6%增加到17.3%。坯料溫度350℃,擠壓筒溫度250℃C,擠壓比32,擠壓速率60mm/min擠壓-T6(420℃C ×8h,210℃C×18h)合金抗拉強度從擠壓態(tài)合金330MPa提高至390MPa,伸長率較擠壓態(tài)合金降低了6%。在變形溫度范圍300℃C-450℃C,初始應變速率5×10-4s-1~5×10-2s-1(高溫壓縮)和10-4s-1~10-2S-1(高溫拉伸),依據(jù)高溫壓縮和拉伸峰值流變應力建立了高溫壓縮和拉伸本構方程,分別為:ε=1.23×108[sinh(0.0224σ)]z.63exp(—1.30×105/RT)和ε=6.62×104[sinh(0.0158σ)]1.51exp(—98000/RT)。熱加工圖反映出,經(jīng)擠壓AZ63M鎂合金可加工性得到很大改善。單向壓縮最優(yōu)變形溫度為400℃~425℃。多向鍛造過程中,隨著累積應變量增加,合金壓縮屈服強度升高,且試樣心部高于邊緣部位。
【關鍵詞】:鎂合金擠壓 時效強化 本構方程 熱加工圖 多向段造
【學位授予單位】:西南交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TG146.22;TG379;TG319
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-10
- 第1章 緒論10-20
- 1.1 鎂合金與交通運輸裝備輕量化10-11
- 1.2 鎂合金塑性成形原理及塑性成形技術11-13
- 1.3 鎂合金擠壓成形的特點及影響因素13-18
- 1.3.1 鎂合金擠壓成形分類及其特點13-15
- 1.3.2 影響鎂合金擠壓成形的主要因素15-18
- 1.4 鎂合金多向鍛造變形特點及研究現(xiàn)狀18
- 1.5 鎂合金超塑性等溫模鍛18-20
- 第2章 研究材料與研究方法20-24
- 2.1 實驗材料20
- 2.2 擠壓實驗20
- 2.3 單向及多向鍛造實驗20-21
- 2.4 熱處理實驗21-22
- 2.5 合金顯微組織分析22
- 2.5.1 光學顯微組織分析22
- 2.5.2 X射線衍射(XRD)分析22
- 2.5.3 掃描電鏡(SEM)分析22
- 2.6 力學性能測試22-24
- 2.6.1 室溫力學性能測試22-23
- 2.6.2 高溫力學性能測試23-24
- 第3章 AZ63M鎂合金擠壓試驗與組織性能分析24-37
- 3.1 引言24
- 3.2 鑄態(tài)AZ63M鎂合金顯微組織及力學性能24-25
- 3.3 固溶退火處理25-27
- 3.4 擠壓試驗與組織性能測試27-31
- 3.4.1 擠壓比對AZ63M鎂合金顯微組織及力學性能影響27-30
- 3.4.2 擠壓溫度對AZ63M鎂合金顯微組織及力學性能影響30-31
- 3.5 熱處理對擠壓態(tài)AZ63M鎂合金的影響31-35
- 3.5.1 時效試驗和析出相分析31-34
- 3.5.2 拉伸斷口分析34-35
- 3.6 本章小結35-37
- 第4章 高溫變形行為研究37-54
- 4.1 引言37
- 4.2 高溫壓縮行為37-44
- 4.2.1 流變應力曲線37-38
- 4.2.2 本構方程38-42
- 4.2.3 熱加工圖及組織演變42-44
- 4.3 高溫拉伸行為44-49
- 4.3.1 流變應力曲線44-46
- 4.3.2 本構方程46-48
- 4.3.3 熱加工圖與組織演變48-49
- 4.4 壓縮和拉伸不對稱性研究49-52
- 4.5 本章小結52-54
- 第5章 單向壓縮及多向鍛造試驗組織性能分析54-60
- 5.1 引言54
- 5.2 單向壓縮顯微組織及力學性能54-55
- 5.3 多向鍛造顯微組織及力學性能55-59
- 5.4 本章小結59-60
- 結論60-61
- 致謝61-62
- 參考文獻62-69
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及專利69
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本文編號:372322
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