AZ31鎂合金熱變形力學(xué)行為和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的研究.pdf

1、利用等溫壓縮試驗(yàn)方法，研究了AZ31鎂合金在應(yīng)變速率為0.001～10s-1，變形溫度為200℃-500℃的條件下的熱變形行為。應(yīng)力-應(yīng)變曲線出現(xiàn)峰值，峰值后隨應(yīng)變?cè)黾恿髯儜?yīng)力下降至一個(gè)穩(wěn)定值，該穩(wěn)定值隨溫度上升和應(yīng)變速率的降低而降低.通過應(yīng)力－應(yīng)變曲線分析了變形參數(shù)對(duì)流變應(yīng)力的影響，并得出以冪指數(shù)關(guān)系描述溫度和應(yīng)變速率對(duì)應(yīng)力的影響比較準(zhǔn)確。通過計(jì)算得出AZ31鎂合金的激活能為138.13kJ/mol。從流變應(yīng)力曲線和金相圖可以得到在該

2、試驗(yàn)條件下發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。本課題中，用來描述動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界應(yīng)變是通過流變曲線和金相圖來確定的。AZ31獲得的數(shù)據(jù)顯示臨界應(yīng)變與峰值應(yīng)變的比值在0.4-0.6的范圍內(nèi)。通過詳細(xì)分析顯微組織的變化來研究動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制，同時(shí)研究孿晶和第二相粒子對(duì)再結(jié)晶機(jī)制的影響。 AZ31鎂合金在200℃～400℃溫度范圍內(nèi)壓縮變形時(shí)，在低溫低應(yīng)變速率條件下，發(fā)現(xiàn)了合金穩(wěn)定的不均勻變形組織——“項(xiàng)鏈”狀組織，這種“項(xiàng)鏈”狀組織隨溫度的上升逐漸消失

3、，組織趨于均勻。形成這種組織的原因是在低溫低應(yīng)變速率下，非基面滑移系沒有充分開動(dòng)。孿生和滑移是AZ31鎂合金高溫變形的主要變形機(jī)制。變形溫度小于350℃時(shí)，孿生在塑性變形中起著重要的作用，隨著溫度降低和應(yīng)變速率升高，孿生的比重增大，并為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶提供了形核條件。 AZ31鎂合金在熱變形條件下發(fā)生了粒子促進(jìn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形核，并伴隨著Mg17Al12相粒子的破碎。Mg17Al12粒子在350℃左右溶入基體，而(Al,Mn)粒子在至少高

4、于400℃的溫度下對(duì)粒子促進(jìn)形核過程產(chǎn)生影響。這意味著可以通過以獲得第二相粒子合理分布為目的的合金設(shè)計(jì)來提高變形鎂合金的成形性能。 提出了根據(jù)材料熱變形的s–e數(shù)據(jù)確定動(dòng)態(tài)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)的新方法，建立了em同變形工藝參數(shù)間的關(guān)系模型。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)造了一種新的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型，并運(yùn)用此模型研究了AZ31鎂合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)具體表達(dá)式。根據(jù)再結(jié)晶形核長(zhǎng)大的動(dòng)力學(xué)基本特點(diǎn)，采用應(yīng)變誘發(fā)晶界遷移理論，建立了材料動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒直徑d同