AL-Mg-Sc和AL-Mg-Er合金板材超塑性性能研究.pdf

1、試驗(yàn)分別測試了含有微量Sc和Er的Al-Mg-Mn-Zr合金(Al-6Mg-0.4Mn-0.10Sc-0.12Zr和Al-6Mg-0.4Mn-0.25Er-0.12Zr)在不同應(yīng)變速率和溫度下的延伸率，同時(shí)測定了兩種合金的應(yīng)變速率敏感因子m值和激活能。試驗(yàn)利用金相顯微鏡(OM)對比分析了兩種合金拉伸前后合金的金相顯微組織，用掃描電鏡(SEM)觀察了兩種合金的斷口形貌，用能譜分析(EDS)分析了斷口處細(xì)絲的成分，并用透射電鏡(TEM)研究

2、了材料超塑性變形過程中的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為。通過對兩種鋁合金的超塑性行為進(jìn)行對比研究，獲得以下結(jié)論:
　　(1) Al-Mg-Sc合金和Al-Mg-Er合金都具有超塑性。在相同超塑變形溫度和初始應(yīng)變速率下，Al-Mg-Sc合金斷裂延伸率大于Al-Mg-Er合金的。Al-Mg-Sc合金在540℃、1.67×10-3 s-1的條件下達(dá)到最大延伸率，為673％;Al-Mg-Er合金在540℃、1.67×10-4 s-1時(shí)得到最大延伸率，為3

3、42％。
　　(2)用斜率法測得兩種合金的應(yīng)變速率敏感因子m值。從低溫400℃到高溫540℃，Al-Mg-Sc合金的應(yīng)變速率敏感因子m值在0.300～0.357之間，而Al-Mg-Er合金的m值更低，在0.251～0.297之間。Al-Mg-Sc合金的平均激活能為121.7 KJ/mol，低于Al-Mg-Er合金的159.4 KJ/mol。
　　(3)經(jīng)350℃/1h退火后，兩種合金都發(fā)生了一定的回復(fù)。Al-Mg-Sc合金中

4、纖維狀組織和交叉滑移帶仍然有部分保留，而Al-Mg-Er合金組織中有細(xì)小的再結(jié)晶晶粒。Sc比Er更有效的抑制合金再結(jié)晶行為。
　　(4)兩種合金的斷裂方式為晶界斷裂。兩種合金拉伸后樣品出現(xiàn)明顯的空洞，且主要沿拉伸方向分布。隨應(yīng)變量的增加，空洞發(fā)生連接，空洞平均尺寸逐漸變大。
　　(5)在動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過程中，含Sc的Al-Mg-Mn-Zr合金中形成的晶粒更細(xì)小穩(wěn)定。兩種合金超塑形變的主要機(jī)制是由動(dòng)態(tài)再結(jié)晶、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)、晶界擴(kuò)散、液