挤压态及压铸态AT72镁合金的力学性能及高温变形行为的研究

发布时间：2017-12-29 01:22

本文关键词：挤压态及压铸态AT72镁合金的力学性能及高温变形行为的研究　出处：《上海交通大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：镁-铝-锡系镁合金具有较好的抗蠕变性能、成型性能以及较低的材料成本,在汽车领域有着很大的应用前景。其中AT72镁合金是一种综合性能优异的结构材料,也是潜在的变形镁合金材料。本文选用了挤压态及压铸态两种变形条件下得到的AT72镁合金,进行了初始材料性能分析及高温变形行为研究。挤压态及压铸态材料均有较好的力学性能,其中屈服强度在挤压态材料ED方向上达到最高,其数值为160 MPa；压铸态材料T4处理后得到更好的综合力学性能,其拉伸强度为235 MPa,延伸率为9.30%。挤压态及压铸态材料的时效硬化温度和时间分别为200℃/12h和200℃/24 h,硬度提升20%。在温度250-450℃,应变速率10-3-10s-1的条件下,进行了Gleeble热压缩试验,得到真应力-真应变流变曲线。由于挤压态中存在块状Mg17Al12第二相,挤压态时的峰值应力略高于压铸态时的峰值应力。在高温变形曲线中,小应变量下观察到“凹”的特征的为孪生主导变形。在不同的温度和应变速率下,采用峰值应力构建双曲正弦函数本构方程,计算得到激活能分别为：164 kJ/mol,158 kJ/mol,略高于纯镁135 kJ/mol。n值为5.18和5.36,其变形机制由攀移主导。在真应变-0.1,-0.2,-0.3,-0.5,-0.8时构建热加工图。对于挤压态材料,共有4个适宜加工的区域,分别为低速区：250-320℃/10-2.5-10-3 s-1,360-420℃/10-2.5-10-3 s-1,中速区：350-400℃/10-2-1 s-1以及高速区：400℃/10 s-1。对于压铸态材料,则有2个适宜加工的区域,中低速区：350-450℃/10-1-10-3s-1,高速区350℃/10 s-1。可以发现这些区域都发生了完全的动态再结晶。若希望得到晶粒更加细小的变形后组织,可以选用压铸态材料在350℃,10 s-1条件下变形；若预期得到织构较弱的变形后组织,可以选用挤压态材料在400℃ 10s-1条件下变形。AT72镁合金高温变形织构为[0001]方向平行于压缩方向,其中高应变速率比低应变速率产生的峰值织构强度低,再结晶更加完全。相比于挤压态材料,压铸态下的晶粒尺寸更加的细小和均匀,主要是由于压铸态材料中的第二相分布更加均匀,在变形过程中利于形核,并发生动态再结晶。通过对高温变形曲线、微观组织以及1nZ值的分析,得到了孪生滑移产生区间图。
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【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.22

【参考文献】