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文檔簡介
1、熱扭轉變形過程中材料無明顯形狀變化,同時可獲得大的應變量,可避免變形區(qū)域的摩擦效應,不易產生塑性失穩(wěn)。而在合金強化中,第二相對合金力學性能提高的影響都不容忽視,LPSO相(長程有序相)作為合金中一種新型增強相,由于其結構特殊,自身性能優(yōu)異,自從被發(fā)現后備受關注。本論文采用Gleeble-3500熱模擬實驗機對均勻化處理后的Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr鎂合金進行扭轉變形,實驗溫度:350℃、400℃、450℃和480℃,應變速
2、率:0.001s-1、0.01s-1、0.1s-1和1s-1。
繪制扭轉變形的應力-應變曲線,相同的應變速率下,溫度越低,達到峰值應力所需要的時間越少,速度越快;所對應的峰值應力越高,穩(wěn)態(tài)流變應力也越高。同一溫度下,隨著應變速率的增大,峰值應力都表現為上升的趨勢;400℃、480℃時峰值應力增加的速率基本恒定,擬合并建立扭轉的本構方程。
XRD測試表明不同扭轉參數的合金擁有相同的物相:α-Mg,Mg12ZnY相(LP
3、SO相)和Mg3Zn3Y2相,LPSO相有明亮的塊狀、灰色的層片狀兩種形態(tài)。變形后,第二相的衍射峰在基本沒有改變,表明不同扭轉參數下這些相的體積分數幾乎恒定,也說明第二相具有高溫熱穩(wěn)定性。
隨著溫度的升高,絕大部分扭轉后的晶粒得到了細化。溫度較低時,第二相(LPSO相)演變主要以扭折為主,并且扭折是從晶界處開始;溫度較高時,LPSO相演變以相的破碎分解為主,溫度越高,破碎分解現象越明顯。
當應變速率較大時,由于變形過
4、快,LPSO相的演變主要以扭折為主,只在高溫時有很少量的動態(tài)再結晶發(fā)生;在應變速率較小時,變形時間充足,塊狀LPSO相晶界邊緣處萌生層片狀結構,并向晶粒內生長并長大,扭曲的條紋狀并沿α-Mg晶粒分布;故高溫低應變速率時LPSO相破碎分解明顯,變形充分,容易產生動態(tài)再結晶,晶粒更加細小,450℃、(ε)=0.01s-1時晶粒尺寸細化至32μm。此外,隨著應變量的增大,第二相的扭折破碎加劇,動態(tài)再結晶越來越明顯。
與均勻化Mg-1
5、3Gd-4Y-2Zn-0.5Zr鎂合金相比,扭轉變形后的硬度值均得到增加,且隨著半徑的增大而增大。隨著應變速率的增加,硬度值基本呈現增加趨勢,除應變速率為0.001s-1時的硬度外,其余三個應變速率對應的硬度值增幅都相當明顯;尤其是應變速率為0.01s-1所對應的硬度值,從效率與性能兩方面綜合考量均比較理想。與應變速率的影響相反,溫度對硬度的影響是隨著溫度的升高,硬度值反而會下降;350℃、400℃、450℃扭轉時,同一應變速率下硬度值
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