工業(yè)擠壓態(tài)AZ31鎂合金的預(yù)處理及高應(yīng)變速率條件下的壓縮超塑性研究.pdf

1、鎂合金以其比重小、比強度高、比剛度高、導(dǎo)熱性好、易回收等眾多優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車及電子產(chǎn)業(yè)等眾多領(lǐng)域，其中工業(yè)態(tài)AZ31鎂合金獲得了目前最為廣泛化的商業(yè)應(yīng)用。但是由于其密排六方的晶體結(jié)構(gòu)及較為粗大的晶粒尺寸，導(dǎo)致其塑性成形能力較差，室溫條件下很難直接利用鍛造等方式進行塑性成形。而利用預(yù)處理的方法對工業(yè)態(tài)AZ31鎂合金晶粒進行細(xì)化，同時利用鎂合金超塑性成形的特點，可以克服其難以成形的缺點。本文以工業(yè)擠壓態(tài)AZ31鎂合金為研究對象

2、，著重進行以下兩方面的研究。
　　 首先利用正交試驗方法，對工業(yè)擠壓態(tài)AZ31鎂合金的預(yù)處理工藝進行優(yōu)化研究。結(jié)果表明，預(yù)處理過程中發(fā)生的靜態(tài)回復(fù)與再結(jié)晶可以達(dá)到細(xì)化晶粒的目的。在預(yù)處理方案為加熱溫度為325℃、保溫時間20min、空冷的條件下，其晶粒尺寸由原始的45.4μm細(xì)化為26.3μm；晶粒尺寸隨加熱溫度的提高及保溫時間的延長均呈現(xiàn)出先細(xì)化而后逐漸粗大的變化規(guī)律。
　　 其次，利用Gleeble3800熱力模擬試

3、驗機對經(jīng)預(yù)處理后的工業(yè)擠壓態(tài)AZ31鎂合金壓縮超塑性進行研究。分析其在高應(yīng)變速率條件下的壓縮超塑性成形性能，并結(jié)合應(yīng)力應(yīng)變曲線及變形后的顯微組織分析其在高應(yīng)變速率條件下，變形溫度對壓縮流變應(yīng)力及壓縮變形后顯微組織分布的影響；最后對其壓縮超塑性變形機制進行了探討。結(jié)果表明，在高應(yīng)變速率(1.0×10-2s-1)條件下，變形溫度為150℃～200℃范圍內(nèi)時，其壓縮超塑性性能較差，而變形溫度為250℃～300℃范圍內(nèi)時其外緣圓周伸長率均超過1

4、75.94℅，實現(xiàn)了在較低溫度高應(yīng)變速率條件下進行超塑性壓縮成形；在相同的應(yīng)變速率及應(yīng)變量的條件下，隨著變形溫度的升高其流變應(yīng)力值逐漸降低，且峰值應(yīng)力也隨變形溫度的升高而降低；在變形溫度為150℃條件下壓縮變形后其顯微組織呈斷裂分散狀，并存在大量位錯、孿晶及孿晶群，無明顯動態(tài)再結(jié)晶組織分布；在變形溫度為200℃～300℃條件下壓縮變形后其顯微組織均具有明顯的動態(tài)再結(jié)晶組織分布，且隨溫度的升高動態(tài)再結(jié)晶進行的更為完全；工業(yè)擠壓態(tài)AZ31鎂