AZ31镁合金热变形激活能及变形机理的研究

发布时间：2019-07-29 16:01

【摘要】：镁合金具有密排六方的晶体结构,室温变形时可动滑移系少,塑性差,因此,塑性加工通常需要在较高温度下进行。变形激活能是研究镁合金热变形条件下变形机制的基础,而变形机制则是制定镁合金热加工工艺的重要依据。本文以挤压态AZ31镁合金为研究对象,在温度为125~475℃,应变速率为3×10-2~10-4s-1范围内,对镁合金进行了拉伸试验。研究了镁合金弹性模量、变形激活能随温度和应变速率的变化关系;构建了镁合金热变形速率本构方程的具体形式;探讨了镁合金各变形条件下的变形机制。研究结果表明,镁合金的弹性模量随温度升高而线性下降。室温下,弹性模量对应变速率不敏感,但在高温下,弹性模量随应变速率降低而减小。根据流变应力与位错密度的关系分析了镁合金弹性模量降低的原因。根据各变形温度和应变速率下的拉伸试验结果,分区间采用三种不同形式应变速率本构方程计算了镁合金的变形激活能,结果表明:变形激活能随温度升高而增加。325℃以下变形时,运用指数型和双曲正弦函数型的本构方程计算的激活能值相近,但温度高于350℃时,变形激活能大小则与采用的本构方程的形式有关。根据变形激活能的计算结果,结合试样的宏观变形和微观断口形貌分析了镁合金的变形机制。250℃以下镁合金以基面滑移和少量非基面滑移为主,275~400℃则以非基面交滑移为主,425℃以上较低应变速率时,以超塑性变形为主。
【图文】：

见图 2.1 所示。经过挤压和均匀化退火后，该合金的组织由单相α-M成，晶粒平均尺寸约为 30um。表 2.1 挤压态 AZ31 镁合金化学成分 Al Zn Mn Si Fe Cu%) 2.75 0.10 0.46 0.05 <0.01 <0.01

图 2.2 挤压棒上截取拉伸试样分析讨论变速率 10-2s-1，，10-3s-1，3×10-3s-1和 10-4s-1时温度和应变速率的变化曲线。由图可见，同一
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.22

【参考文献】

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5 刘津东;王焕平;;浅析如何提高合金铸铁环的弹性模量[J];内燃机与配件;2012年03期

6 杨续跃;孙欢;吴新星;马继军;秦佳;霍庆欢;;AZ21镁合金降温多向压缩过程中的组织和微观织构演化[J];金属学报;2012年02期

7 丁文江;靳丽;吴文祥;董杰;;变形镁合金中的织构及其优化设计[J];中国有色金属学报;2011年10期

8 屈伟平;高崧;;镁合金的特点及应用现状[J];金属世界;2011年02期

9 黄海军;韩秋华;;镁及镁合金的特性与应用[J];热处理技术与装备;2010年03期

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4 范钧;工业态AZ31镁合金高应变速率压缩超塑性研究[D];太原理工大学;2006年

本文编号：2520613