AZ91D鎂合金熱壓縮變形行為研究.pdf

1、鎂合金作為目前工業(yè)應用中最輕的金屬結構材料，因其比強度、比剛度高，良好的電磁屏蔽性能及易于加工、回收等優(yōu)點，被譽為“21世紀綠色金屬工程材料”，并廣泛用于汽車、通訊、電子、航空航天等領域。目前，鎂合金主要是通過鑄造的方法生產(chǎn)的。與鑄造鎂合金相比，經(jīng)塑性變形后合金組織得到細化，鑄造缺陷得以消除，產(chǎn)品的綜合性能大大提高。但由于大多數(shù)鎂合金為密排六方結構，可開動的滑移系較少，室溫塑性變形能力較差，限制了鎂合金的推廣應用。因此，研究鎂合金的塑性

2、變形具有重要的理論意義和應用價值。 AZ91D鎂合金具有優(yōu)良的鑄造性能，是目前廣泛應用的工業(yè)鎂合金之一。然而，有關該合金塑性變形的研究報道還很少。本文采用AZ91D鎂合金為實驗材料，以研究鑄造鎂合金的塑性變形特點。為消除枝晶(Mgl7Al12)以改善合金組織的不均勻性，需對合金鑄錠進行固溶處理(683K,保溫60h)。在變形溫度為473K～673K，應變速率為0.005s-1～5s-1條件下，采用Gleeble-1500D熱/力

3、模擬試驗機對AZ91D鎂合金進行熱壓縮實驗，以研究其流變應力行為；采用x射線衍射分析(XRD)、金相分析(OM)和透射分析(TEM)等測試手段研究了合金的組織特點及其變形機制；采用加工圖理論確定了合金合理的加工參數(shù)。主要結論如下: 1.AZ91D鎂合金熱壓縮時，其流變應力受變形溫度和應變速率的影響顯著，且隨變形溫度的升高而減小，隨應變速率的增大而增大，流變應力曲線呈現(xiàn)出明顯的動態(tài)再結晶特征。上述合金的熱變形過程是受熱激活控制的，

4、其流變應力(σ)與變形溫度(T)和應變速率(ε)之間滿足雙曲正弦關系，即可采用Zener-Hollmon參數(shù)(簡稱Z參數(shù))來描述合金在熱變形過程中的流變應力行為。通過回歸分析求得Z參數(shù)的表達式及合金的流變應力方程分別為: Z=εexp（19048.75/T)=5.37×1013[sinh(0.007σ)]9.05In[sinh(ασ)]=0.11·Inε+2103.93·1/T-3.492.通過對AZ91D鎂合金熱變形組織進行金相、透射

5、分析，可以看出變形溫度和應變速率對其組織均有顯著影響，不同溫度階段其變形機制也有所不同。當溫度為473K時，合金組織以剪切帶和孿晶為主。應變速率越高，剪切帶、孿晶的交錯程度越高，其變形方式主要為位錯滑移和孿生；溫度為573K時，合金組織整體表現(xiàn)為變形晶粒和再結晶晶粒共存，呈現(xiàn)出典型的“項鏈”狀組織特征。而當溫度達到673K時，合金組織則以再結晶晶粒為主，且晶粒呈現(xiàn)出明顯的長大趨勢。應變速率越高，再結晶晶粒尺寸越小且混晶程度越高，其變形方