典型鎂合金高溫力學(xué)行為與組織研究.pdf

1、連鑄工藝具有工藝簡單,生產(chǎn)周期短,節(jié)約能源,生產(chǎn)成本低,效率高等優(yōu)點(diǎn)。鑄軋的薄帶可得到理想的微觀組織和良好力學(xué)性能。但連鑄中極易產(chǎn)生裂紋，工藝參數(shù)設(shè)定尤為重要。本文通過對(duì)典型鎂合金在高溫拉伸和壓縮過程中的變形力學(xué)行為、顯微組織演變和斷口形貌進(jìn)行研究，以期為鎂合金鑄軋工藝的制定提供理論依據(jù)。
　　 本文運(yùn)用Gleeble 1500D熱模擬機(jī)，研究了AZ31、AZ61和AZ80鎂合金高溫變形行為。研究發(fā)現(xiàn)，隨溫度的升高，鎂合金彈性模

2、量和硬化指數(shù)呈減小趨勢，鎂合金的強(qiáng)度和延伸率降低，直至為0。變形速度降低，鎂合金的流變應(yīng)力變化小，延伸率略有增加。通過對(duì)各溫度下溫度-延伸率曲線與溫度-抗拉強(qiáng)度曲線分析，得出了，鎂合金在本文試驗(yàn)條件下的零塑性點(diǎn)和零強(qiáng)度點(diǎn)。即AZ31：tZD=575℃，tZS=600℃；AZ61：tZD=525℃，tZS=575℃；AZ80：tZD=500℃，tZS=525℃。
　　 通過對(duì)鎂合金的高溫拉伸斷口附近的顯微組織分析發(fā)現(xiàn)，相對(duì)較低溫度

3、變形時(shí)，發(fā)生明顯動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，晶粒細(xì)小均勻；高溫度變形過程中，晶粒長大，晶間和晶內(nèi)有第二相的熔化。相同溫度下，在斷口附近低變形速率再結(jié)晶晶粒更細(xì)小。
　　 通過對(duì)鎂合金拉伸斷口形貌分析發(fā)現(xiàn)，相對(duì)較低溫度時(shí)，斷口形貌以韌窩為主，主要為韌性斷裂；隨著溫度增加，斷口以撕裂棱為主，主要為準(zhǔn)解理斷裂；高溫時(shí)，斷口以冰糖狀晶粒為主，且有第二相的熔化，主要為沿晶脆性斷裂。
　　 通過對(duì)鎂合金斷口附近的SEM、EDS和XRD分析可知，斷面

4、上Mg17Al12隨溫度增加，析出增多，晶界析出更明顯；高變形速度下析出增多。斷面Mg17Al12熔化產(chǎn)生微微裂，在應(yīng)力作用下沿晶界擴(kuò)展連接，導(dǎo)致高溫?cái)嗔选?br>　　 運(yùn)用Gleeble 1500D對(duì)AZ31鎂合金連鑄板進(jìn)行高溫壓縮試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，450℃變形時(shí)，隨著變形量增加，穩(wěn)定流變應(yīng)力從13％約36.5MPa降低為43％時(shí)31MPa左右；相同變形量下，10°方向穩(wěn)定流變應(yīng)力最大，0°方向最小，10°方向最大值約為42.6MPa，0°