az31镁合金超性及变形机制图的研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要挤压AZ31镁合金具有成熟的生产工艺以及十分广阔的应用前景。但由于镁合金具有密排六方晶体结构，滑移系少，塑性变形能力差，应用范围受到限制。超塑性是提高AZ31镁合金塑性加工能力的重要途径。本文系统研究了AZ31合金的超塑性性能，深入分析了超塑性变形机理及其本构方程，建立了变形机制图。结果表明：当应变速率=5x10"4S-1时，420℃时具有最大伸长率。当应变速率较高时，应变速率敏感指数m值是影响超塑性的主要参数；当应变速率较低时，空洞是影响超塑性的主要因素。AZ31镁合金的超塑性变形机制随温度和应变速率不同而发生变化。温度为400℃—420℃，应变

2、速率较低时属于溶质拖曳的位错蠕变机制。当应变速率较大时，属于攀移控制的位错蠕变机制。温度为420℃—4加℃时，以晶格扩散控制的位错蠕变为主。提出了采用间断变形工艺提高AZ31镁合金超塑性的思路。实验研究了间断变形工艺参数对AZ31镁合金超塑性的影响，结果表明：温度为400。C．420℃，应变速率小于5x10。4s。1时，间断变形工艺可以显著提高AZ31镁合金的超塑性。420℃，应变速率2．5×104Sd时，AZ31镁合金的超塑性伸长率可达300％。计算了AZ31镁合金的空洞临界半径；分析了DIF，SPD和PLA三种空洞长大模型的空洞体积分数与应变、应变速率敏感指数以及空洞密度的关系

3、。结果表明：间断变形工艺减少了空洞数量，因此减少了空洞体积，结果提高了超塑性延伸率。关键词：镁合金；超塑性；变形机制图；空洞第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractTheextrudedAZ31magnesiumalloycallbemadeeasilyandhaveagreatbroadprospects．Howeverthekeyrestrictionofmagnesiumalloysapplicationispoorworkabilitybecauseofitshexagonalclose—packed(HCP)structurewhichhastheverylimt

4、edslips．SuperplasticistheimportantwaytoimprovetheplasticprocessingcapacityofAZ31Mgalloy．Inthispaper,superplasticperformanceoftheAZ31Mg-alloyissystematicallystudied，thesuperplasticdegenerationmechanismandtheconstitutiveequationareanalysisedin-depthandadeformationmechanismmapisgot．Theresultsshow

5、edthatWhenthestrainrate=5×10‘4s．1，AZ31Mgalloyhavethegreatestelongationat420℃．Anditalsoshowedthatthevalueofthestrainratesensitiveindexmisthemainparametersaffectingsuperplasticitywhenthestrainrateishigh，andcavityisthemainfactoraffectingsuperplasticitywhenthestrainrateislow．Thesuperplasticdeforma

6、tionmechanismofAZ31Mgalloychangeswiththedifferentsofthetemperatureandstrainrate．Atthetemperatureof400"C-420。C，deformationisconformstodislocationcreepmechanismcontrolledbythesolutedragwhenthestrainrateislow，butitisconformstothedislocationclimbcontroledcreepmechanismwhenthestrainrateishigher．Att

7、hetemperatureof420"C-440"C，thedeformationaccordwiththemechanismofdislocationcreepcontroledbylatticediffusion．AprocessofstagesdisruppeddeformationWasproposedtoimprovethesuperplasticityofAZ31Mgalloy，andeffectsofthedeformationparametersons