鎂合金預(yù)成形鑄坯模壓成形技術(shù)基礎(chǔ)研究.pdf

1、在預(yù)成形鑄坯(擠壓鑄造、重力鑄造等)中引入適當(dāng)?shù)乃苄宰冃?、一次性獲得近終成形高強(qiáng)度鎂合金鍛件,是解決目前鎂合金鑄件性能低下和鍛件加工成本居高不下等問題的潛在有效途徑。為利用塑性變形改善鑄造鎂合金組織和機(jī)械性能、開發(fā)“鎂合金預(yù)成形鑄坯模壓成形技術(shù)”、經(jīng)濟(jì)高效生產(chǎn)高性能鎂合金構(gòu)件奠定理論基礎(chǔ),本論文系統(tǒng)研究了鑄造鎂合金高溫壓縮變形行為及其“變形溫度、變形速度、應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系模型”,研究了壓縮變形過程中鑄造鎂合金組織、性能的演變規(guī)律以及熱處理

2、對變形組織與性能的影響,研究了壓縮變形對鑄坯工藝缺陷(縮松、縮孔)的彌合與修復(fù)機(jī)制。研究工作在以下幾個主要方面取得進(jìn)展:1.通過對AM60B鎂合金鑄錠的預(yù)成形鑄坯模壓工藝試驗(yàn),探明了不同變形溫度、壓縮速度對鎂合金高溫(573～673K)塑性變形應(yīng)力、應(yīng)變的影響規(guī)律,并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,建立了下式所述的AM60B鑄坯“變形溫度-變形速度-應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型”:式中:σ―流動應(yīng)力(MPa)ε―對數(shù)應(yīng)變T-變形溫度(K)υ―變形速度(mm/

3、min)2.對AM60B鎂合金圓柱體試樣進(jìn)行了壓縮變形數(shù)值模擬,探明了壓縮變形過程中試樣各區(qū)域應(yīng)力、應(yīng)變、應(yīng)變速率分布規(guī)律,以及不同變形溫度、變形速度和變形程度對試樣內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變、應(yīng)變速率分布的影響規(guī)律,并闡明了鎂合金壓縮變形過程中的動態(tài)再結(jié)晶行為及其主要影響因素,為分析和預(yù)測鎂合金壓縮變形組織、性能演化規(guī)律以及進(jìn)行預(yù)成形鑄坯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了參考和依據(jù)。3.對壓縮變形后的AM60B鎂合金試樣組織進(jìn)行金相觀察,探明了試樣不同變形區(qū)域基體相

4、和第二相的形貌特征與再分布規(guī)律,以及不同變形溫度、變形速度、變形率和后熱處理對鎂合金基體相、動態(tài)再結(jié)晶組織、第二相形貌演化與再分布的影響規(guī)律,為鎂合金塑性變形織構(gòu)設(shè)計(jì)、鎂合金塑性變形構(gòu)件性能預(yù)測與控制提供了參考和依據(jù)。4.試驗(yàn)觀察了模壓對鑄造缺陷形貌的影響,探明了鎂鑄坯壓縮變形過程中鑄造工藝缺陷形貌的演化規(guī)律及其主要影響因素,闡明了鑄造工藝缺陷壓縮變形彌合與修復(fù)的微結(jié)構(gòu)力學(xué)原理,探明了鎂合金鑄造缺陷壓縮變形彌合與修復(fù)機(jī)制。5.對AM60