本文關(guān)鍵詞：ZK60和ZK60-1.0Er鎂合金熱壓縮變形行為的研究

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【摘要】：本文采用Gleeble-1500D熱模擬試驗機對高強度變形鎂合金ZK60和ZK60-1.0Er鎂合金的熱壓縮變形行為進(jìn)行了研究。熱壓縮變形溫度分別為160℃,260℃,320℃和420℃;應(yīng)變速率分別為0.0001 s-1,0.001 s-1,0.01s-1和1.0 s-1。本文依據(jù)熱壓縮實驗得到的流變應(yīng)力-應(yīng)變曲線,引入溫度補償變形速率因子Zener-Hollomon參數(shù)和雙曲正弦函數(shù)構(gòu)建本構(gòu)方程,繪制應(yīng)變硬化率θ與流變應(yīng)力σ關(guān)系曲線,確定了發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶的臨界條件,同時采用動態(tài)模型繪制了熱加工圖,確定了適宜的熱加工區(qū)間。實驗結(jié)果表明:在熱壓縮變形過程中,ZK60和ZK60-1.0Er兩種鎂合金的流變應(yīng)力值均隨變形溫度的升高而降低,隨應(yīng)變速率的升高而增加,同時發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶的臨界應(yīng)力σc值隨變形溫度的升高而降低,隨應(yīng)變速率的升高而增加;本構(gòu)方程計算的理論應(yīng)力值與實測應(yīng)力值吻合,兩種鎂合金的平均變形激活能分別為183 KJ/mol和153 KJ/mol;ZK60和ZK60-1.0Er兩種鎂合金的適宜熱加工安全區(qū)間均為高溫高應(yīng)變速率區(qū)域,分別為:T=235~420℃,?=0.3~1.0 s-1和T=270~420℃,?=0.2~1.0 s-1。結(jié)合金相組織觀察分析可知:在本實驗參數(shù)范圍內(nèi),加入1.0 wt.%的稀土Er使得ZK60鎂合金的流變應(yīng)力值增加,提高了應(yīng)力敏感性指數(shù)n值,但降低了平均變形激活能;在420℃/1.0 s-1熱變形條件下,稀土Er的加入降低了ZK60鎂合金發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶的臨界應(yīng)力σc值,促進(jìn)了再結(jié)晶晶粒的形核;同時稀土Er的加入縮小了ZK60鎂合金熱加工失穩(wěn)區(qū)域,改變了功率耗散效率等值線的走向,增加了高溫區(qū)域的功率耗散效率η值,熱加工安全區(qū)的效率峰值由ηmax=35%增加到了ηmax=45%,促進(jìn)了再結(jié)晶晶粒形核,細(xì)化了晶粒。
【關(guān)鍵詞】：ZK60 Er 本構(gòu)方程 再結(jié)晶 加工圖
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.22
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1．緒論9-20
• 1.1 Mg-Zn-Zr系鎂合金9-11
• 1.1.1 Mg-Zn-Zr系鎂合金的特點9-10
• 1.1.2 Mg-Zn-Zr系鎂合金的研究與發(fā)展10-11
• 1.2 稀土元素11-13
• 1.2.1 稀土元素在鎂合金中的作用11-12
• 1.2.2 稀土元素對ZK60鎂合金組織及性能的影響12-13
• 1.3 本構(gòu)方程13-14
• 1.4 動態(tài)再結(jié)晶14-15
• 1.5 熱加工圖15-19
• 1.6 本課題研究的目的和意義19-20
• 2．實驗材料與方法20-23
• 2.1 實驗材料20-21
• 2.1.1 材料成份20
• 2.1.2 試樣的均勻化處理與制備20-21
• 2.2 熱壓縮實驗21-23
• 2.2.1 熱模擬試驗機21
• 2.2.2 熱模擬實驗21-23
• 3．本構(gòu)方程的建立23-43
• 3.1 流變特征23-25
• 3.2 本構(gòu)方程25-34
• 3.3 動態(tài)再結(jié)晶34-41
• 3.3.1 再結(jié)晶臨界條件34-40
• 3.3.2 臨界應(yīng)變 εc預(yù)測模型40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 4．熱加工圖的計算43-60
• 4.1 加工圖建立及分析43-56
• 4.1.1 加工圖的建立43-54
• 4.1.2 加工圖的分析54-56
• 4.2 金相組織分析56-59
• 4.2.1 高應(yīng)變速率金相組織分析56-58
• 4.2.2 低應(yīng)變速率金相組織分析58-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 5．稀土Er對ZK60鎂合金變形行為的影響60-67
• 5.1 含稀土的ZK60鎂合金的研究60
• 5.2 稀土Er對ZK60鎂合金熱變形行為的影響60-67
• 5.2.1 稀土Er對本構(gòu)方程的影響60-62
• 5.2.2 稀土Er對再結(jié)晶臨界條件的影響62-64
• 5.2.3 稀土Er對熱加工區(qū)間的影響64-67
• 6．結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 附表72-73
• 攻讀碩士學(xué)位學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況73-74
• 致謝74-75
• 作者簡介75-76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：807059