工業(yè)擠壓態(tài)AZ系列鎂合金壓縮超塑性研究.pdf

1、鎂合金具有密度小、比強(qiáng)度和比剛度高、尺寸穩(wěn)定性好等特性，其產(chǎn)品在電池、交通工具、航空航天、武器等領(lǐng)域備受青睞。工業(yè)擠壓態(tài)鎂合金具有密排六方晶體結(jié)構(gòu)，而且晶粒較為粗大，在常溫下其塑性較差。在較高溫度下，鎂合金塑性得到提高，甚至可以實(shí)現(xiàn)超塑性，這就為其在超塑性擠壓、超塑性模鍛等壓縮類超塑性成形工藝及超塑性焊接工藝中的應(yīng)用提供了條件。
　　本文主要對(duì)工業(yè)擠壓態(tài)AZ31、AZ61和AZ91鎂合金的壓縮超塑性進(jìn)行了研究。在超塑性壓縮試驗(yàn)前，

2、首先利用再結(jié)晶退火對(duì)材料進(jìn)行了晶粒細(xì)化預(yù)處理，以提高其塑性變形能力。在300℃退火30 min后，AZ31、AZ61和AZ91鎂合金的晶粒尺寸分別從原始的22.35μm、20.67μm和21.24μm減小到了12.58μm、12.49μm和12.14μm，均達(dá)到相對(duì)較好的細(xì)化效果。
　　然后，對(duì)在相對(duì)較好退火參數(shù)下細(xì)化處理后的鎂合金進(jìn)行了超塑性壓縮試驗(yàn)。探究了其不同變形溫度和初始應(yīng)變速率下的超塑性壓縮性能;對(duì)比了不同成分鎂合金的超

3、塑性壓縮性能;根據(jù)不同原則推薦出不同的相對(duì)較優(yōu)工藝參數(shù);研究了流變應(yīng)力、顯微組織和硬度的變化規(guī)律;最后，初步分析了工業(yè)擠壓態(tài)AZ系列鎂合金的超塑性壓縮變形機(jī)理。
　　結(jié)果表明，在250℃以上、初始應(yīng)變速率為1×10-4 s-1～1×10-2 s-1下壓縮時(shí)，AZ61試樣外緣圓周伸長(zhǎng)率均大于121.4％，實(shí)現(xiàn)壓縮超塑性，對(duì)于AZ31和AZ91，除在250℃，1×10-2s-1下壓裂以外，其他工藝參數(shù)下，試樣外緣圓周伸長(zhǎng)率均大于138

4、.7％，實(shí)現(xiàn)壓縮超塑性。工業(yè)擠壓態(tài)AZ系列鎂合金成分對(duì)壓縮超塑性的實(shí)現(xiàn)基本沒(méi)有影響。
　　用于超塑性成形時(shí)，推薦的相對(duì)較優(yōu)工藝參數(shù)為AZ31(300℃，1×10-2s-1)，AZ61(250℃，1×10-2 s-1)，AZ91(300℃，1×10-2 s-1);用于較大變形量件成形時(shí)，推薦參數(shù)為AZ31(250℃，1×10-4s-1)，AZ61(400℃，1×10-2 s-1)，AZ91(250℃，5×10-4s-1);用于超塑性