鑄造Mg-4Li-4Zn-Y合金的熱變形行為研究.pdf

1、對(duì)鑄態(tài) Mg-4.35Li-4.09Zn-1.42Y-0.08Al進(jìn)行熱壓縮試驗(yàn)，研究合金的熱變形行為，對(duì)合金的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線進(jìn)行分析，利用雙曲正弦函數(shù)建立合金的熱壓縮流變應(yīng)力
　　本構(gòu)方程，做出合金的熱加工圖，得到合金的最優(yōu)變形參數(shù)，分析熱壓縮過(guò)程中合金的顯微組織演化過(guò)程。
　　鑄態(tài)實(shí)驗(yàn)合金主要由α-Mg基體、稀土化合物、Mg0.97Zn0.03相及W-Mg3Zn3Y2相組成，合金的屈服強(qiáng)度σ0.2=100.8MPa，

2、抗拉強(qiáng)度σb=185.0MPa，斷面伸長(zhǎng)率 A=12.7％，布氏硬度HB=64.6，具有良好的強(qiáng)韌性的配合。
　　合金的流變曲線為典型的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶曲線，在加工硬化的同時(shí)伴隨著動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過(guò)程。變形開始時(shí)，流變曲線呈上升狀態(tài)，達(dá)到峰值后動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的軟化作用使曲線下降，逐漸趨于平緩達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；雙曲函數(shù)關(guān)系的本構(gòu)方程可以較為準(zhǔn)確的描述合金的熱變形行為：合金的平均熱變形激活能較高，為Q=150.50kJ/mol； T<400℃時(shí)，變形機(jī)制

3、主要以位錯(cuò)攀移機(jī)制為主，T>400℃時(shí)，合金的變形行為主要受第二相粒子增強(qiáng)的影響。
　　合金中存在一個(gè)峰值效率區(qū)，能量耗散效率在30%~31％之間。失穩(wěn)區(qū)條件下的合金在宏觀形貌上出現(xiàn)剪切開裂的現(xiàn)象，合金的最優(yōu)的熱變形加工參數(shù)為T=393~450℃，ε=0.0575~0.195s-1。
　　合金壓縮態(tài)中的強(qiáng)化相主要為MgZn相和稀土W-Mg3Zn3Y2相化合物。MgZn相在晶內(nèi)彌散分布且對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形核起阻礙作用，當(dāng)變形溫度高

4、于300℃時(shí)，鎂鋅相固溶于基體中，當(dāng)溫度達(dá)到400℃以上時(shí)，α相發(fā)生完全再結(jié)晶；稀土相在壓縮過(guò)程中碎化，促進(jìn)再結(jié)晶的形核，并在450℃時(shí)進(jìn)一步碎化，阻礙再結(jié)晶晶粒的長(zhǎng)大。合金中MgZn相可能不僅僅由Mg0.97Zn0.03相轉(zhuǎn)變而成，也有從基體中析出的可能。隨著變形溫度的升高及變形速率的減小，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的百分比增大，晶粒尺寸增大，但當(dāng)變形速率為0.1s-1時(shí)，合金中的第二相較多，阻礙再結(jié)晶的形核和長(zhǎng)大，因此在此應(yīng)變速率下的晶粒尺寸出現(xiàn)反