az91d镁合金热压缩变形行为研究

《az91d镁合金热压缩变形行为研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、太原理工大学硕士研究生学位论文AZ91D镁合金热压缩变形行为研究摘要镁合金作为目前工业应用中最轻的金属结构材料，因其比强度、比刚度高，良好的电磁屏蔽性能及易于加工、回收等优点，被誉为“21世纪绿色金属工程材料"，并广泛用于汽车、通讯、电子、航空航天等领域。目前，镁合金主要是通过铸造的方法生产的。与铸造镁合金相比，经塑性变形后合金组织得到细化，铸造缺陷得以消除，产品的综合性能大大提高。但由于大多数镁合金为密排六方结构，可开动的滑移系较少，室温塑性变形能力较差，限制了镁合金的推广应用。因此，研究镁合金的塑性变形具有重要的理论意义和应用价值。AZ91D镁合金具有优良的铸

2、造性能，是目前广泛应用的工业镁合金之一。然而，有关该合金塑性变形的研究报道还很少。本文采用AZ91D镁合金为实验材料，以研究铸造镁合金的塑性变形特点。为消除枝晶(Mgl7A112)以改善合金组织的不均匀性，需对合金铸锭进行固溶处理(683K，保温60h)。在变形温度为473K-673K，应变速率为0．005sd-5s。1条件下，采用Gleeble一1500D热／力模拟试验机对AZ91D镁合金进行热压缩实验，以研究其流变应力行为；采用x射线衍射分析(XRD)、金相分析(o商)和透射分析(TEM)等测试手段研究了合金的组织特点及其变形机制；采用加工图理论确定了合金合理

3、的加工参数。主要结论如下：1．AZ91D镁合金热压缩时，其流变应力受变形温度和应变速率的太原理工大学硕士研究生学位论文影响显著，且随变形温度的升高而减小，随应变速率的增大而增大，流变应力曲线呈现出明显的动态再结晶特征。上述合金的热变形过程是受热激活控制的，其流变应力(毯)与变形温度(T)和应变速率(；)之间满足双曲正弦关系，即可采用Zener-Hollmon参数(简称Z参数)来描述合金在热变形过程中的流变应力行为。通过回归分析求得Z参数的表达式及合金的流变应力方程分别为：z：8expf攀竽、I=5．37×1013【sinh(0．007硼蝴＼_l／ln[sinh(a

4、(r)]=0．11·Ins+2103．93-亍1—3．492．通过对AZ91D镁合金热变形组织进行金相、透射分析，可以看出变形温度和应变速率对萁组织均有显著影响，不同温度阶段其变形机制也有所不同。当温度为473K时，合金组织以剪切带和孪晶为主。应变速率越高，剪切带、孪晶的交错程度越高，其变形方式主要为位错滑移和孪生；温度为573K时，合金组织整体表现为变形晶粒和再结晶晶粒共存，呈现出典型的“项链"状组织特征。而当温度达到673K时，合金组织则以褥结晶晶粒为主，且晶粒呈现出明显的长大趋势。应变速率越高，再结晶晶粒尺寸越小且混晶程度越高，其变形方式为位错滑移。3．基于

5、动态材料模型及加工图理论，并利用热压缩实验的数据分别绘制了AZ91D镁合金在真应变为0．1~o．4时的功率耗散图、失稳图和加工图，分析了各图中耗散系数(11)和失稳系数(芎)与变形条件之间变化规律，确定合金合理的加工参数大致为：变形温度为600K-6IK)K，应变速率为0．02s。~o．05S～。关键词：AZ91D镁合金，热压缩变形，流变应力，Zener-Hollomon参数，疆太原理工大学硕士研究生学位论文动态再结晶，加工图Ill太原理工大学硕士研究生学位论文STUDYONTHEHoTCOMPRESSIONDEFORMATIONBEHAVIORINAZ91DMA

6、GNESIUMALLOYABSTRACTMagnesiumalloys，asthelightestmetalstructuralmaterialsbeingusedinindustryapplicationatpresent，havemanygoodpropertiessuchashigherspecificstrengthandspecificstiffness，betterelectromagneticshieldingperformanceandeasiermanufactureandreclamation，etc．．Soitiswidelyaccepted

7、thatmagnesiumalloysare‘'thegreenmetalengineeringmaterialsofthe21stcentury”，andaresuitableformanyfields，especiallyinautomobile，communication，electronics，aviationandaerospaceindustries，etc．．Atpresent，mostofthealloysareproducedbythewayofcasting．Comparingwiththeabovecastalloy,microstructu

8、resof