ZL114A合金热变形及热处理特性研究

发布时间：2019-01-12 12:34

【摘要】：本文以铸态ZL114A合金为研究对象,利用1500D-Gleeble热模拟实验机在变形温度350℃-470℃、应变速率0.001 s~(-1)~(-1)0 s~(-1)及变形量50%的实验条件下对其进行热压缩实验。由真应力-真应变曲线可知,ZL114A合金的流变应力随着应变速率的降低,以及变形温度的升高而减小。除应变速率10s~(-1)的曲线呈现动态再结晶特征外,其他曲线均表现为明显的动态回复特征。基于Arrhenius双曲正弦型方程,建立了ZL114A合金峰值应力及流变应力的本构模型,验证结果表明该模型可准确反映流变应力的变化情况。对热压缩变形后的合金进行显微组织观察与分析,结果表明ZL114A合金热加工过程的软化机制主要为动态回复,仅在10 s~(-1)时发生动态再结晶,与真应力-真应变曲线特征一致。变形温度越高,应变速率越低,合金中第二相的分布就越均匀。基于动态材料模型理论建立ZL114A合金的热加工图,加工失稳区域主要集中在1 s~(-1)~(-1)0 s~(-1)的高应变速率下,并且随着变形量的增加由低温逐渐向高温扩展变大。合金的可加工区域较大,说明ZL114A合金的热加工性能较好。基于ZL114A合金建立的热加工图,对其进行热挤压变形实验。经显微组织观察得知,挤压过程中的三向应力使粗大的共晶硅相明显细化,并且沿挤压方向呈流线型分布,组织得到明显改善,同时挤压态合金的断口以韧窝为主,延伸率由铸态的2.5%提升为19.5%,抗拉强度为208 MPa,略有提高。利用正交法对挤压后的ZL114A合金进行热处理工艺研究,结果表明固溶温度、时效温度对合金的性能指标影响最为显著,挤压态ZL114A合金优化的热处理工艺为,525℃×8 h+190℃×7 h;在此工艺下进行热处理后合金组织中的Si相均匀圆整,时效强化相主要为与基体共格的针状β″相,合金的抗拉强度达到350 MPa,伸长率达到11%,远远满足实际生产的使用要求。
[Abstract]:In this paper, the as-cast ZL114A alloy is used as the research object, and the deformation temperature is 350 鈩，

本文编号：2407778