等温塑性变形对Mg-Al-Zn系镁合金显微组织和力学性能影响

发布时间：2017-05-17 02:05

  本文关键词：等温塑性变形对Mg-Al-Zn系镁合金显微组织和力学性能影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现在国内、外对镁合金热成形性能的研究多数集中在通用商用镁合金Mg-Al-Zn系和Mg-Zn-Zr系,针对在其基础上改性得到的高强度镁合金热成形性能研究还比较少。本文以AZ63基础上加入Y、Li、Zr等混合稀土元素改性的AZ63M镁合金为研究对象,主要通过挤压实验、高温拉伸和压缩实验、锻造实验,探索了不同塑性变形条件对合金显微组织和力学性能的影响。主要结果如下：随着挤压比增加从9到81,合金晶粒尺寸从24μm减小至8μm,抗拉强度从277MPa增加至376MPa,伸长率从16.1%降低至15.3%。在坯料温度为350℃C,随着挤压筒温度从300℃C降低至200℃C,合金晶粒尺寸从31μm减小到14μm,抗拉强度从255MPa增加至368MPa,伸长率从13.6%增加到17.3%。坯料温度350℃,挤压筒温度250℃C,挤压比32,挤压速率60mm/min挤压-T6(420℃C ×8h,210℃C×18h)合金抗拉强度从挤压态合金330MPa提高至390MPa,伸长率较挤压态合金降低了6%。在变形温度范围300℃C-450℃C,初始应变速率5×10-4s-1～5×10-2s-1(高温压缩)和10-4s-1～10-2S-1(高温拉伸),依据高温压缩和拉伸峰值流变应力建立了高温压缩和拉伸本构方程,分别为：ε=1.23×108[sinh(0.0224σ)]z.63exp(—1.30×105/RT)和ε=6.62×104[sinh(0.0158σ)]1.51exp(—98000/RT)。热加工图反映出,经挤压AZ63M镁合金可加工性得到很大改善。单向压缩最优变形温度为400℃～425℃。多向锻造过程中,随着累积应变量增加,合金压缩屈服强度升高,且试样心部高于边缘部位。
【关键词】：镁合金挤压 时效强化 本构方程 热加工图 多向段造
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.22;TG379;TG319
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 镁合金与交通运输装备轻量化10-11
• 1.2 镁合金塑性成形原理及塑性成形技术11-13
• 1.3 镁合金挤压成形的特点及影响因素13-18
• 1.3.1 镁合金挤压成形分类及其特点13-15
• 1.3.2 影响镁合金挤压成形的主要因素15-18
• 1.4 镁合金多向锻造变形特点及研究现状18
• 1.5 镁合金超塑性等温模锻18-20
• 第2章 研究材料与研究方法20-24
• 2.1 实验材料20
• 2.2 挤压实验20
• 2.3 单向及多向锻造实验20-21
• 2.4 热处理实验21-22
• 2.5 合金显微组织分析22
• 2.5.1 光学显微组织分析22
• 2.5.2 X射线衍射(XRD)分析22
• 2.5.3 扫描电镜(SEM)分析22
• 2.6 力学性能测试22-24
• 2.6.1 室温力学性能测试22-23
• 2.6.2 高温力学性能测试23-24
• 第3章 AZ63M镁合金挤压试验与组织性能分析24-37
• 3.1 引言24
• 3.2 铸态AZ63M镁合金显微组织及力学性能24-25
• 3.3 固溶退火处理25-27
• 3.4 挤压试验与组织性能测试27-31
• 3.4.1 挤压比对AZ63M镁合金显微组织及力学性能影响27-30
• 3.4.2 挤压温度对AZ63M镁合金显微组织及力学性能影响30-31
• 3.5 热处理对挤压态AZ63M镁合金的影响31-35
• 3.5.1 时效试验和析出相分析31-34
• 3.5.2 拉伸断口分析34-35
• 3.6 本章小结35-37
• 第4章 高温变形行为研究37-54
• 4.1 引言37
• 4.2 高温压缩行为37-44
• 4.2.1 流变应力曲线37-38
• 4.2.2 本构方程38-42
• 4.2.3 热加工图及组织演变42-44
• 4.3 高温拉伸行为44-49
• 4.3.1 流变应力曲线44-46
• 4.3.2 本构方程46-48
• 4.3.3 热加工图与组织演变48-49
• 4.4 压缩和拉伸不对称性研究49-52
• 4.5 本章小结52-54
• 第5章 单向压缩及多向锻造试验组织性能分析54-60
• 5.1 引言54
• 5.2 单向压缩显微组织及力学性能54-55
• 5.3 多向锻造显微组织及力学性能55-59
• 5.4 本章小结59-60
• 结论60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-69
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及专利69

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本文编号：372322