鋁-鎂包套熱軋復合的熱模擬研究.pdf

1、鎂合金的耐蝕性差和加工能力差已成為限制鎂合金應用的關鍵問題，鋁鎂包套復合結構作為一種新型復合材料，不僅可以提高鎂合金的耐蝕性，又可改善鎂合金的加工成型性能，在化工、汽車等工業(yè)領域具有較大應用前景。已有研究表明，包套復合材料的熱軋復合過程除受工藝參數(shù)影響外，還受包套尺寸影響，但由于鋁合金和鎂合金二種材料性質存在較大差異，包套尺寸不僅會影響鋁鎂包套復合材料的力學性能，也會影響套內(nèi)鎂合金的應力狀態(tài)和組織演變。本文通過對AA5052/AZ31鋁

2、鎂包套復合體在不同變形溫度和不同應變速率下的壓縮熱模擬實驗，研究了不同包套尺寸對鋁鎂包套復合體熱模擬力學行為和組織變化規(guī)律的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn)：隨著應變速率的增大，AA5052/AZ31鋁鎂包套復合體峰值流變應力和達到峰值流變應力的峰值應變均增加；隨著變形溫度的增加，峰值流變應力和達到峰值流變應力的峰值應變均減??；隨著 AA5052合金包套厚度的減小，峰值應力逐漸降低，而峰值應變逐漸增大；當 AA5052合金包套厚度較小時，流變

3、應力曲線會出現(xiàn)應力過沖現(xiàn)象，應力過沖峰值隨著包套厚度的增加逐漸減小。同時，利用應力復合定律，擬合出套內(nèi)AZ31鎂合金芯體的力學行為，在此基礎上，利用Johnson-Cook經(jīng)驗模型，建立了套內(nèi)AZ31鎂合金芯體在不同AA5052合金包套厚度約束狀態(tài)下的本構關系方程，結果發(fā)現(xiàn)：隨著 AA5052合金包套厚度的減小，AZ31鎂合金芯體的應變速率敏感系數(shù)C和變形溫度敏感系數(shù)m均逐漸減小。
　　利用光學金相顯微鏡（OM）對熱壓縮后的套內(nèi)A

4、Z31鎂合金芯體縱剖面不同變形區(qū)域的微觀形貌進行了觀察和分析，結果表明：AZ31鎂合金芯體試樣中心位置呈現(xiàn)極細的等軸晶形貌，壓縮試樣端面附近呈現(xiàn)較為粗大的晶粒狀態(tài)，鋁鎂復合界面處組織流動較大；在變形溫度和包套尺寸相同時，大應變速率下的再結晶晶粒尺寸小于小應變速率下的再結晶晶粒尺寸；在變形溫度和應變速率相同時，隨著AA5052合金包套厚度的減小，套內(nèi)AZ31鎂合金晶粒動態(tài)再結晶現(xiàn)象更加明顯，擬合出的 AZ31鎂合金流變應力相應逐漸降低，而