鋁鎂鋰合金的超塑性研究.pdf

1、Al-Mg合金是典型的溶質拖曳蠕變合金，其使用量占超塑性成形零件的60％。研究Al-Mg合金的準超塑性具有理論價值和實際意義。本文以Al-2.68Mg-0.33Li合金和Al-4.97Mg-0.5Li合金的粗晶超塑性為研究對象，采用鑄錠、均勻化、軋制、退火熱機械化技術路線制備此兩種合金板材進行超塑性實驗，從顯微組織、力學性能、變形機理等方面研究粗晶鋁鎂合金超塑性。本論文主要工作及研究成果如下:
　　1.在變形溫度為350℃-500

2、℃，初始應變速率為1.67×10-4-1.67×10-1s-1對進行高溫變形實驗。Al-2.68Mg-0.33Li合金和Al-4.97Mg-0.5Li合金在400℃，初始應變速率1.67×10-4s-1條件下獲得最大延伸率，分別為219.87％和193.33％。
　　2.獲得應力應變曲線，采用雙曲正弦本構方程模型回歸實驗數據，得到關于應變速率、應力、溫度和變形激活能的本構方程。兩種合金的變形激活能分別為138.54kJ/mol和1

3、28.70kJ/mol，應力指數為3.25和2.86。
　　3.通過金相顯微分析研究變形溫度和初始應變速率對超塑性變形過程中的組織的影響。發(fā)現在高溫拉伸時變形晶界處發(fā)生動態(tài)再結晶，隨著溫度升高或是速率降低時再結晶晶粒長大。Al-2.68Mg-0.33Li合金和Al-4.97Mg-0.5Li合金在最佳超塑性下的晶粒尺寸119μm和140.9μm。
　　4.建立了兩種速控機理圖，考慮位錯的R-W-S機理圖和位錯蠕黏性滑移與位錯攀

4、移轉變蠕變機理圖。將位錯密度和位錯數量引入到歸一化晶粒尺寸和應力R-W-S機理圖，繪制出帶有位錯的R-W-S機理圖。實驗數據與帶有位錯的R-W-S機理圖對比得出隨著變形溫度的增加，變形機制逐漸從位錯管擴散控制的位錯滑移機制向晶格擴散控制的位錯滑移機制轉變。位錯蠕黏性滑移與位錯攀移轉變蠕變機理圖表明在低應變變速率下，位錯受到原子團的拖拽作用，3次冪位錯黏性滑動為速控機理。
　　5.基于DMM理論，建立和分析Al-2.68Mg-0.3