LZ92鎂鋰合金熱變形行為
發(fā)布時間：2022-01-06 05:28
LZ92鎂鋰合金在210～300℃、0.001～1 s-1條件下進(jìn)行等溫壓縮試驗(yàn),分析合金流變行為,根據(jù)應(yīng)力峰值建立合金的熱變形本構(gòu)方程。結(jié)果表明:應(yīng)力峰值隨變形溫度升高而減小,隨應(yīng)變率增大而增大。該本構(gòu)方程能較好預(yù)測合金的應(yīng)力峰值,變形激活能Q為108 291.51 J/mol。試驗(yàn)驗(yàn)證,該本構(gòu)方程預(yù)測的應(yīng)力峰值精度較高,平均相對誤差為8.55%,相關(guān)系數(shù)為0.98。
【文章來源】：兵器材料科學(xué)與工程. 2020,43(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
LZ92鎂鋰合金擠壓態(tài)顯微組織[19]
圖2為不同變形的LZ92鎂鋰合金真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線�？芍�，不同變形的流變應(yīng)力變化趨勢基本相同：急劇上升-逐漸下降-趨于水平。原因是當(dāng)合金變形量較小時，位錯密度迅速增加，發(fā)生積塞，加工硬化起主導(dǎo)作用。隨應(yīng)變量的增加，動態(tài)軟化效應(yīng)增強(qiáng)，軟化效應(yīng)逐步大于加工硬化效果，軟化效應(yīng)起主導(dǎo)作用。變形量繼續(xù)增加，動態(tài)熱軟化作用與加工硬化作用達(dá)到穩(wěn)態(tài)平衡，流變應(yīng)力呈水平鋸齒形波動，直至試樣斷裂而迅速下降。表1為不同應(yīng)變速率和溫度條件下的應(yīng)力峰值�？芍�，應(yīng)力峰值隨變形溫度降低和應(yīng)變率增大而升高。是因?yàn)樽冃螠囟容^低時，α相hcp結(jié)構(gòu)滑移系臨界剪切應(yīng)力較高，材料的變形抗力較大。此外低溫晶界移動速率較慢，位錯移動受抑制作用及位錯湮滅機(jī)制的發(fā)生[20]；當(dāng)變形溫度升高，柱面和錐面的滑移系臨界剪切應(yīng)力迅速下降，達(dá)到激活條件的柱面和錐面滑移系參與塑性變形，此時應(yīng)力峰值降低。在高應(yīng)變速率下變形時，材料發(fā)生的塑性變形時間很短，晶體位錯密度增長迅速，動態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶引起位錯湮滅來不及抵消位錯增長量，位錯在晶界處聚集，密度增大，位錯運(yùn)動的阻力也隨之增加。因此，變形溫度和應(yīng)變速率是影響LZ92鎂鋰合金塑性變形的重要因素，也是塑性成形工藝參數(shù)設(shè)計時必須考慮的重要因素。
Zener等[22]提出Zener-Hollomon指數(shù)方程可用于描述應(yīng)變速率ε?和變形溫度T對流變應(yīng)力的影響規(guī)律，其表達(dá)式：對式（8）兩邊對數(shù)化解可求出n的表達(dá)式為?ln Z/?[sinh(ασ)]。圖4為ln Z與[sinh(ασ)]的關(guān)系圖。根據(jù)線性擬合的斜率和Y軸截距可求得n=3.747 18,ln A=22.663 82,A=6.96×109。因此在變形溫度為483～573K、應(yīng)變率為0.001～1 s-1條件下，LZ92鎂鋰合金的Ar‐rhenius本構(gòu)方程模型表達(dá)式：
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鎂鋰合金強(qiáng)化行為研究進(jìn)展[J]. 蔡祥,喬巖欣,許道奎,李傳強(qiáng),楊蘭蘭,周慧玲. 材料導(dǎo)報. 2019(S2)
[2]熱軋及退火Mg-5Li-1Al板材的組織及力學(xué)性能演變（英文）[J]. 李瑞紅,陳志軍,蔣斌,潘復(fù)生. 稀有金屬材料與工程. 2018(12)
[3]預(yù)孿晶AQ80鎂合金熱壓縮本構(gòu)方程及熱加工圖[J]. 尹振入,盧立偉,劉曉燁,盛坤,劉楚明. 中國有色金屬學(xué)報. 2018(08)
[4]Mg-Zn-Zr-Y合金高溫塑性變形本構(gòu)模型及流變行為預(yù)測[J]. 陳寶東,郭鋒,溫靜,馬文,蔡會生,劉亮. 稀有金屬材料與工程. 2017(11)
[5]擠壓態(tài)Mg-9Li-3Al-1.6Y合金的熱變形行為[J]. 王寶,楊艷,彭曉東,楊國慶,李俊辰. 兵器材料科學(xué)與工程. 2017(04)
[6]熱處理對雙相Mg-8Li-4Al-3Zn-La合金組織與性能的影響[J]. 吳洪超,唐玲玲,趙永好. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2017(02)
[7]航天用超輕鎂鋰合金研究進(jìn)展[J]. 馮凱,李丹明,何成旦,陳學(xué)康. 特種鑄造及有色合金. 2017(02)
[8]擠壓比對LZ92雙相鎂鋰合金組織與力學(xué)性能的影響[J]. 姜炳春,王淑萍,劉方方,唐聯(lián)耀,李真真. 有色金屬工程. 2017(01)
[9]鑄態(tài)AZ31B鎂合金流動應(yīng)力預(yù)測模型研究[J]. 朱艷春,黃慶學(xué),葉力平,黃志權(quán),馬立峰,秦建平. 稀有金屬材料與工程. 2016(10)
[10]Al-Li-Cu-Mg-Zn-Ag合金的熱變形特征與加工圖研究[J]. 孫寶慶,閆曉東,楊勝利,姚勇. 稀有金屬. 2017(09)
本文編號：3571825
【文章來源】：兵器材料科學(xué)與工程. 2020,43(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
LZ92鎂鋰合金擠壓態(tài)顯微組織[19]
圖2為不同變形的LZ92鎂鋰合金真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線�？芍�，不同變形的流變應(yīng)力變化趨勢基本相同：急劇上升-逐漸下降-趨于水平。原因是當(dāng)合金變形量較小時，位錯密度迅速增加，發(fā)生積塞，加工硬化起主導(dǎo)作用。隨應(yīng)變量的增加，動態(tài)軟化效應(yīng)增強(qiáng)，軟化效應(yīng)逐步大于加工硬化效果，軟化效應(yīng)起主導(dǎo)作用。變形量繼續(xù)增加，動態(tài)熱軟化作用與加工硬化作用達(dá)到穩(wěn)態(tài)平衡，流變應(yīng)力呈水平鋸齒形波動，直至試樣斷裂而迅速下降。表1為不同應(yīng)變速率和溫度條件下的應(yīng)力峰值�？芍�，應(yīng)力峰值隨變形溫度降低和應(yīng)變率增大而升高。是因?yàn)樽冃螠囟容^低時，α相hcp結(jié)構(gòu)滑移系臨界剪切應(yīng)力較高，材料的變形抗力較大。此外低溫晶界移動速率較慢，位錯移動受抑制作用及位錯湮滅機(jī)制的發(fā)生[20]；當(dāng)變形溫度升高，柱面和錐面的滑移系臨界剪切應(yīng)力迅速下降，達(dá)到激活條件的柱面和錐面滑移系參與塑性變形，此時應(yīng)力峰值降低。在高應(yīng)變速率下變形時，材料發(fā)生的塑性變形時間很短，晶體位錯密度增長迅速，動態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶引起位錯湮滅來不及抵消位錯增長量，位錯在晶界處聚集，密度增大，位錯運(yùn)動的阻力也隨之增加。因此，變形溫度和應(yīng)變速率是影響LZ92鎂鋰合金塑性變形的重要因素，也是塑性成形工藝參數(shù)設(shè)計時必須考慮的重要因素。
Zener等[22]提出Zener-Hollomon指數(shù)方程可用于描述應(yīng)變速率ε?和變形溫度T對流變應(yīng)力的影響規(guī)律，其表達(dá)式：對式（8）兩邊對數(shù)化解可求出n的表達(dá)式為?ln Z/?[sinh(ασ)]。圖4為ln Z與[sinh(ασ)]的關(guān)系圖。根據(jù)線性擬合的斜率和Y軸截距可求得n=3.747 18,ln A=22.663 82,A=6.96×109。因此在變形溫度為483～573K、應(yīng)變率為0.001～1 s-1條件下，LZ92鎂鋰合金的Ar‐rhenius本構(gòu)方程模型表達(dá)式：
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鎂鋰合金強(qiáng)化行為研究進(jìn)展[J]. 蔡祥,喬巖欣,許道奎,李傳強(qiáng),楊蘭蘭,周慧玲. 材料導(dǎo)報. 2019(S2)
[2]熱軋及退火Mg-5Li-1Al板材的組織及力學(xué)性能演變（英文）[J]. 李瑞紅,陳志軍,蔣斌,潘復(fù)生. 稀有金屬材料與工程. 2018(12)
[3]預(yù)孿晶AQ80鎂合金熱壓縮本構(gòu)方程及熱加工圖[J]. 尹振入,盧立偉,劉曉燁,盛坤,劉楚明. 中國有色金屬學(xué)報. 2018(08)
[4]Mg-Zn-Zr-Y合金高溫塑性變形本構(gòu)模型及流變行為預(yù)測[J]. 陳寶東,郭鋒,溫靜,馬文,蔡會生,劉亮. 稀有金屬材料與工程. 2017(11)
[5]擠壓態(tài)Mg-9Li-3Al-1.6Y合金的熱變形行為[J]. 王寶,楊艷,彭曉東,楊國慶,李俊辰. 兵器材料科學(xué)與工程. 2017(04)
[6]熱處理對雙相Mg-8Li-4Al-3Zn-La合金組織與性能的影響[J]. 吳洪超,唐玲玲,趙永好. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2017(02)
[7]航天用超輕鎂鋰合金研究進(jìn)展[J]. 馮凱,李丹明,何成旦,陳學(xué)康. 特種鑄造及有色合金. 2017(02)
[8]擠壓比對LZ92雙相鎂鋰合金組織與力學(xué)性能的影響[J]. 姜炳春,王淑萍,劉方方,唐聯(lián)耀,李真真. 有色金屬工程. 2017(01)
[9]鑄態(tài)AZ31B鎂合金流動應(yīng)力預(yù)測模型研究[J]. 朱艷春,黃慶學(xué),葉力平,黃志權(quán),馬立峰,秦建平. 稀有金屬材料與工程. 2016(10)
[10]Al-Li-Cu-Mg-Zn-Ag合金的熱變形特征與加工圖研究[J]. 孫寶慶,閆曉東,楊勝利,姚勇. 稀有金屬. 2017(09)
本文編號：3571825
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