Mg--Zn--Y合金高壓凝固及熱壓縮行為研究.pdf

1、本文采用2RRL-M8型真空電阻鎂合金熔煉爐在常規(guī)鑄造條件下熔制了Mg-7.50Zn-3.39Y和Mg-7.58Zn-1.68Y合金。采用CS-IB型六面頂壓機(jī)將兩種合金在2 GPa，4 GPa下進(jìn)行凝固，并利用Gleeble-3500熱/力模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)常規(guī)鑄造合金和高壓凝固合金進(jìn)行了熱壓縮實(shí)驗(yàn)。利用OM，SEM，EDS，XRD等分析手段分析研究了不同壓力下凝固合金組織和相組成、熱壓縮后形變組織。并且構(gòu)建了兩種常規(guī)鑄造合金的本構(gòu)方程。結(jié)

2、果表明:常規(guī)鑄造Mg-7.50Zn-3.39Y及Mg-7.58Zn-1.68Y合金組織都是由α-Mg基體和分布在枝晶間的第二相組成，其中前者α-Mg基體是等軸晶，后者呈冰花狀。GPa級(jí)壓力下凝固組織得到明顯細(xì)化，且壓力越高晶粒越細(xì)小。Mg-7.50Zn-3.39Y合金第二相含量由常規(guī)鑄造下13.56％降至4 GPa下11.24％，Mg-7.58Zn-1.68Y合金則由9.12％降至8.37％。
　　常規(guī)鑄造Mg-7.50Zn-3.

3、39Y及Mg-7.58Zn-1.68Y合金熱壓縮應(yīng)力水平均低于高壓凝固合金，且達(dá)到峰值應(yīng)力時(shí)對(duì)應(yīng)的真應(yīng)變?cè)诮?jīng)過(guò)高壓之后更小。其中當(dāng)溫度為250℃、速率為0.15 s-1時(shí)，Mg-7.50Zn-3.39Y合金常規(guī)鑄造達(dá)到峰值應(yīng)力176MPa對(duì)應(yīng)應(yīng)變?yōu)?.23，4 GPa時(shí)達(dá)到峰值應(yīng)力215 MPa為0.18。Mg-7.58Zn-1.68Y合金常規(guī)鑄造應(yīng)力峰值129 MPa對(duì)應(yīng)0.24，4 GPa應(yīng)力峰值170 MPa對(duì)應(yīng)0.17。兩種合金

4、在高壓后熱壓縮組織的再結(jié)晶含量較均較常規(guī)鑄造時(shí)少，而滑移帶及孿晶含量均較高。
　　兩種合金在低溫下壓縮變形機(jī)制主要是滑移及孿生，中溫時(shí)機(jī)制主要是交滑移，高溫時(shí)主要是位錯(cuò)攀移。隨著溫度的升高，晶界遷移能力升高，抑制了孿晶的產(chǎn)生，提高再結(jié)晶晶粒形核率。而變形速率越低，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶越充分。故而溫度越高，速率越低，組織內(nèi)孿晶越少而再結(jié)晶晶粒越多。并且在熱變形過(guò)程中溫度越低、變形速率越高，合金峰值應(yīng)力越高。Mg-7.50-Zn-3.39Y本構(gòu)