mg9al1zn镁合金热挤压行为研究

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1、上海交通大学硕士学位论文Mg-9Al-1Zn镁合金热挤压行为研究摘要镁合金以其重量轻比强度高而日益广泛地应用于汽车电子航空航天等领域由于镁晶体为密排六方结构镁合金的室温塑性变形能力较低现有的产品绝大多为AZ91镁合金铸件本文将研究AZ91的热挤压行为期望获得效率更高的镁合金变形产品利用Gleeble热模拟进行了AZ91镁合金的高温压缩实验根据应力应变曲线建立变形本构方程结果表明流变应力随变形温度应变速率和应变量的变化而变化等温条件下的流变应力和应变速率之间满足双曲正弦函数可用温度补偿因子Zener

2、-Hollomon参数来描述其高温塑性变形过程中的流变应力应变速率和温度的相互关系针对AZ91镁合金提出了包含软化因子流变应力数学模型0.2σ=Kεexp(−sε)微观组织分析表明AZ91在高温热压缩过程中发生了动态再结晶再结晶晶粒优先在原始晶界和未溶第二相处形核且随着变形量的增加再结晶晶粒的分数增加还进行了AZ91镁合金热挤压工艺实验考察挤压温度挤压比等工艺参数对热挤压AZ91镁合金的力学行为和微观组织演变的影响规律实验结果表明与铸态和固溶态镁合金AZ91的微观组织相比热挤压可以明显细化晶粒挤压

3、后的晶粒大小为10μm左右而且合金中出现大量的动态再结晶晶粒其常温高温力学性能均显著提高直径为40mm的AZ91棒材最佳的挤压工艺参数为挤压温度为330速度为8mm/s挤压比为10.2在AZ91合金的基础上添加一定量的Ca考察Ca对AZ91微观组织和挤压成型性的影响规律期望进一步提高AZ91的挤压性能结果表明Ca的加入能抑制Mg17Al12相的生成和提高AZ91的挤压成型性能在相同条件下挤压温度为330速度为8mm/s挤压比为10.2条件下挤压的直径为40mm棒材的AZ91+1.5Ca比I上海

4、交通大学硕士学位论文AZ91的微观组织更为均匀细小性能比AZ91略高在温度为360挤压速度为3mm/s挤压比为12的条件下可成功挤压AZ91+1.5Ca合金宽100mm4mm厚板而在相同条件下AZ91无法挤压成型关键词AZ91镁合金Gleeble热模拟热挤压力学拉伸动态再结晶峰值应变变形激活能Al2CaAZ91XCaII上海交通大学硕士学位论文EXTRUSIONBEHAVIORSOFAZ91MAGNESIUMALLOYSABSTRACTMagnesiumalloysareincreasingly

5、appliedinautomobiles,electronicsandairspacesduetotheirlowdensityandhighratiostrength.HowevertheirplasticformingpropertiesatambienttemperaturesarefarfromsatisfiedbecauseofHCPstructureofmagnesiumcrystal.Existingmanufacturesaremostlycasting.Thereforeitne

6、edsurgentlytostudytheirplasticdeformationabilitiesatelevatedtemperaturesinordertoimprovemachanicalpropertiesofmagnesiumalloys.ThearticlewillstudyAZ91magnesiumalloys’extrusionbehaviorsinordertoobtainmostefficientdistortionproduct.Inthearticle,wefirstly

7、studiedcompressexperimentsathightemperatureofAZ91magnesiumalloysusingGleebleheatsimulationexperiments,andestablisheddistortionconstitutiveequationaccordingtostrain-stresscurves.Theresultindicatedthatflowstrainschangedalongwithdistortiontemperatures,st

8、ainratesandstrainquantity.Itsatisfiedhyperbolicsinusoidfunctionbetweentheflowstressandstrainratesatequaltemperature,anditcoulduseZener-Hollomonparametertodescribetheinterrelationsamongtheflowstresses,strainratesandtemperatureatthecourseofhight