ZK60和ZK60-1.0Er镁合金热压缩变形和加工图
发布时间：2020-02-13 20:02
【摘要】：采用Gleeble-1500D热模拟试验机对ZK60和ZK60-1.0Er镁合金进行了热压缩实验,分析了合金在温度为160~420℃,应变速率为0.0001~1.0s-1条件下的流变应力变化特征。结果表明:两种镁合金在热压缩过程中的流变应力随变形温度的降低和应变速率的升高而增加,在流变应力达到峰值后随即进入稳态流变;稀土Er的加入使得平均变形激活能s赒值由183kJ/mol降到153kJ/mol,应力指数n值由6提高到8;发生动态再结晶的临界应力σc值随变形温度升高和应变速率降低而降低,在420℃/1.0s-1高温高应变速率时,稀土Er的加入使得ZK60镁合金发生动态再结晶的临界应力值σc由76MPa降到50MPa。通过动态模型构建热加工图并结合金相组织观察可知:稀土Er的加入缩小了ZK60镁合金的热加工失稳区,增加了热加工安全区的功率耗散效率峰值η_(max),由35%增大到45%,促进了动态再结晶晶粒的形核,但抑制了再结晶晶粒的长大。
【图文】：
打磨、抛光、腐蚀及进行金相组织观察。腐蚀液按以下比例配制：苦味酸５ｇ，冰醋酸１５ｍＬ和无水乙醇１００ｍＬ。由于无水乙醇极易挥发，为不影响实验结果的准确性，腐蚀液需现用现配。２实验结果与分析２．１流变行为ＺＫ６０和ＺＫ６０－１．０Ｅｒ两种镁合金在不同变形温度（Ｔ＝１６０，２６０，３２０，４２０℃）与不同应变速率（ε·＝０．０００１，０．００１，，０．０１，１．０ｓ－１）条件下，通过热压缩模拟试验机得到的流变应力－应变曲线分别如图１和图２所示。从两种镁合金的流变应力－应变曲线可知：在热图１不同变形温度与应变速率下ＺＫ６０镁合金应力－应变曲线（ａ）１６０℃；（ｂ）２６０℃；（ｃ）３２０℃；（ｄ）４２０℃Ｆｉｇ．１Ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｓｏｆＺＫ６０ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄｓｔｒａｉｎｒａｔｅｓ（ａ）１６０℃；（ｂ）２６０℃；（ｃ）３２０℃；（ｄ）４２０℃１０３
材料工程２０１７年３月图２不同变形温度和应变速率下ＺＫ６０－１．０Ｅｒ镁合金应力－应变曲线（ａ）１６０℃；（ｂ）２６０℃；（ｃ）３２０℃；（ｄ）４２０℃Ｆｉｇ．２Ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｓｏｆＺＫ６０－１．０Ｅｒｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄｓｔｒａｉｎｒａｔｅｓ（ａ）１６０℃；（ｂ）２６０℃；（ｃ）３２０℃；（ｄ）４２０℃压缩变形的初始阶段，流变应力值随应变量的增加呈线性趋势增加，即为弹性变形阶段；当流变应力值达到屈服强度应力值时，材料进入塑性变形阶段，位错大量增殖缠结，此时加工硬化作用大于位错重组的软化作用，当流变应力值达到动态再结晶发生的临界应力值时，材料开始发生动态再结晶，再结晶晶粒开始形核，在此阶段流变应力值随应变量增加而增速减缓，加工硬化仍然占据主导地位；当流变应力达到峰值时，加工硬化所导致的应力增加与动态再结晶所导致的应力减小达到平衡，此时加工硬化作用与动态再结晶所导致的软化作用相平衡，此后材料内部将发生大量的动态再结晶，流变应力随应变量的增加而减小，此时再结晶软化作用占据主导地位；当加工硬化作用与再结晶软化作用再次达到平衡时，材料进入稳态流变阶段。而当应变速率较低时，流变应力－应变曲线呈锯齿状，这可能是由于在低应变速率条件下，合金内部可能发生动态应变时效，与位错发生交互作用产生的［９］，但是在本实验参数范围内流变应力－应变曲线并没有出现明显的反常现象，即应变速率较低时的流变应力值高于应变速率较高时的流变应力。对比ＺＫ６０和ＺＫ６０－１．０Ｅｒ两种
本文编号：2579238
【图文】：
打磨、抛光、腐蚀及进行金相组织观察。腐蚀液按以下比例配制：苦味酸５ｇ，冰醋酸１５ｍＬ和无水乙醇１００ｍＬ。由于无水乙醇极易挥发，为不影响实验结果的准确性，腐蚀液需现用现配。２实验结果与分析２．１流变行为ＺＫ６０和ＺＫ６０－１．０Ｅｒ两种镁合金在不同变形温度（Ｔ＝１６０，２６０，３２０，４２０℃）与不同应变速率（ε·＝０．０００１，０．００１，，０．０１，１．０ｓ－１）条件下，通过热压缩模拟试验机得到的流变应力－应变曲线分别如图１和图２所示。从两种镁合金的流变应力－应变曲线可知：在热图１不同变形温度与应变速率下ＺＫ６０镁合金应力－应变曲线（ａ）１６０℃；（ｂ）２６０℃；（ｃ）３２０℃；（ｄ）４２０℃Ｆｉｇ．１Ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｓｏｆＺＫ６０ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄｓｔｒａｉｎｒａｔｅｓ（ａ）１６０℃；（ｂ）２６０℃；（ｃ）３２０℃；（ｄ）４２０℃１０３
材料工程２０１７年３月图２不同变形温度和应变速率下ＺＫ６０－１．０Ｅｒ镁合金应力－应变曲线（ａ）１６０℃；（ｂ）２６０℃；（ｃ）３２０℃；（ｄ）４２０℃Ｆｉｇ．２Ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｓｏｆＺＫ６０－１．０Ｅｒｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄｓｔｒａｉｎｒａｔｅｓ（ａ）１６０℃；（ｂ）２６０℃；（ｃ）３２０℃；（ｄ）４２０℃压缩变形的初始阶段，流变应力值随应变量的增加呈线性趋势增加，即为弹性变形阶段；当流变应力值达到屈服强度应力值时，材料进入塑性变形阶段，位错大量增殖缠结，此时加工硬化作用大于位错重组的软化作用，当流变应力值达到动态再结晶发生的临界应力值时，材料开始发生动态再结晶，再结晶晶粒开始形核，在此阶段流变应力值随应变量增加而增速减缓，加工硬化仍然占据主导地位；当流变应力达到峰值时，加工硬化所导致的应力增加与动态再结晶所导致的应力减小达到平衡，此时加工硬化作用与动态再结晶所导致的软化作用相平衡，此后材料内部将发生大量的动态再结晶，流变应力随应变量的增加而减小，此时再结晶软化作用占据主导地位；当加工硬化作用与再结晶软化作用再次达到平衡时，材料进入稳态流变阶段。而当应变速率较低时，流变应力－应变曲线呈锯齿状，这可能是由于在低应变速率条件下，合金内部可能发生动态应变时效，与位错发生交互作用产生的［９］，但是在本实验参数范围内流变应力－应变曲线并没有出现明显的反常现象，即应变速率较低时的流变应力值高于应变速率较高时的流变应力。对比ＺＫ６０和ＺＫ６０－１．０Ｅｒ两种
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1 付学丹;ZK60和ZK60-1.0Er镁合金热压缩变形行为的研究[D];辽宁科技大学;2016年
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