【摘要】： 本文采用光學(xué)顯微鏡(OM),X射線衍射儀(XRD),掃描電子顯微鏡(SEM)等分析手段,研究了Si元素對(duì)Mg-3Al-0.4Mn (AM30)合金鑄態(tài)和擠壓態(tài)顯微組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律;利用等溫?zé)釅嚎s試驗(yàn),獲得了AM30-0.1Si和AM30-0.5Si合金的流動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變曲線,構(gòu)建出了這兩種合金的擠壓極限圖,并且研究了在變形過程中兩種合金的熱變形行為和顯微組織演變,研究結(jié)果表明: 微量Si元素的添加能夠細(xì)化AM30合金的晶粒。Si含量的增加,合金的晶粒尺寸越小,鑄態(tài)AM30合金的平均晶粒尺寸由80μm減小到AM30-1Si合金的67μm;擠壓態(tài)AM30合金的晶粒尺寸由21μm減小到AM30-1Si合金的15μm。Si元素的加入會(huì)降低鑄態(tài)AM30-xSi合金的力學(xué)性能,隨著Si含量的增加,AM30合金抗拉強(qiáng)度由198Mpa降低到177Mpa,屈服強(qiáng)度由58Mpa降低到48Mpa,延伸率從14.3%減小到8.6%;AM30-xSi合金經(jīng)過擠壓變形后力學(xué)性能能夠大幅的提高,Si的加入也能夠進(jìn)一步提高AM30-xSi合金的強(qiáng)度。隨著Si含量的增加,強(qiáng)度上升,塑性降低,加入1.0%Si后合金的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度最高,分別為190Mpa和285Mpa,增幅分別為17.3%和15%,延伸率為11.0%;擠壓態(tài)AM30-xSi合金經(jīng)過T5(200℃-4h)處理后,合金的力學(xué)性能基本得到了提高,為最佳時(shí)效工藝。 采用雙曲正弦關(guān)系描述所有應(yīng)力下的AM30-xSi合金在高溫塑性變形過程中流動(dòng)應(yīng)力、應(yīng)變速率和變形溫度之間的相互關(guān)系,求得的材料常數(shù)為: (1) AM30-0.1Si合金:應(yīng)變硬化指數(shù)n=5.597,變形激活能Q=180KJ/mol,流動(dòng)應(yīng)力峰值與Z參數(shù)之間的關(guān)系為:ln[sinh(aσp)]=-5.34047+0.18365lnZ。 (2) AM30-0.5Si合金:應(yīng)變硬化指數(shù)n=5.462,變形激活能Q=186KJ/mol,流動(dòng)應(yīng)力峰值與Z參數(shù)之間的關(guān)系為::ln[sinh(aσp)]=-5.4739+0.18769lnZ。 根據(jù)校正后的峰值應(yīng)力σp和溫度補(bǔ)償?shù)膽?yīng)變速率因子Z的關(guān)系,再結(jié)合擠壓力計(jì)算公式: p =σ( 0.171+1.86lnR+4mlb /db3)和溫升計(jì)算公式:構(gòu)建出AM30-0.1Si和AM30-0.5Si合金的擠壓極限圖,對(duì)比可以得出Si的加入降低AM30合金的可擠壓性能,但是Si的加入量對(duì)AM30合金的可擠壓性能影響不大。 AM30合金在加入了Si元素后,有助于促進(jìn)合金在熱變形過程中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生,隨著加入Si元素的增加,合金在較低的變形溫度(200-300℃)和較快的應(yīng)變速率(1S-1)下,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶越容易進(jìn)行。當(dāng)應(yīng)變速率一定時(shí),溫度的升高有助于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生及再結(jié)晶晶粒的長(zhǎng)大;當(dāng)變形溫度一定時(shí),應(yīng)變速率的增大不利于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生;隨著變形量的增大,位錯(cuò)密度增大,使的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶可以進(jìn)行。
【圖文】：

圖 1-1 鎂的晶體結(jié)構(gòu)示意圖[10]Fig.1-1 crystal structure of Mg主要的滑移系 (a) {0001}<1120> (b) {1012}<1120> (c) {1011}<1120>

圖 1-2 正向擠壓和反向擠壓工藝示意圖[28]1-擠壓錠 2-擠壓筒 3-擠壓模 4-擠壓桿 5-擠壓墊 6-模座Fig.1-2 Obverse and reverse extrusion techniques
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TG146.22

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 秦兵;添加Yb、Ca對(duì)ZK60鎂合金組織及性能的影響[D];西南大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：2635078