AZ70鎂合金熱變形特性的研究.pdf

1、鎂合金作為一種輕質(zhì)工程材料，具有比重輕、高比強度、高比剛度以及良好的鑄造性能、良好的電磁屏蔽能力和易于再生利用等一系列獨特的優(yōu)點，其結(jié)構(gòu)件在汽車、飛機、計算機及通訊等設(shè)備上獲得了日益廣泛的應(yīng)用，因此鎂合金被認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ暮颓巴镜牟牧?。由于鎂合金是密排六方結(jié)構(gòu)，滑移系少，變形困難，所以鎂合金的成形方式主要是壓鑄，傳統(tǒng)的塑性加工的成形方式較少。但經(jīng)過塑性加工之后，鎂合金在組織性能上，將得到極大的改善。因此，探索和發(fā)展鎂合金的塑

2、性加工特性，研究適合于鎂合金的塑性成形工藝具有非常重要的意義。 為研究鎂合金的塑性加工特性，本文以AZ70鎂合金為研究對象。為了保證鑄錠質(zhì)量，使其后續(xù)的變形加工能夠順利進(jìn)行，首先用半連續(xù)鑄造法制備了品質(zhì)優(yōu)良的鑄錠，同時對其進(jìn)行了均勻化退火工藝的研究?？梢园l(fā)現(xiàn)退火前的顯微組織為粗大網(wǎng)狀的Mg<,17>Al<,12>相分布在α-Mg基體上。均勻化退火時，隨著AZ70合金均勻化處理溫度的升高和時間的增加，Mg<,17>Al<,12>相

3、逐漸溶解，晶粒趨于均勻，硬度降低，但溫度過高時晶粒會發(fā)生粗化。確定合理的均勻化工藝為410℃保溫10h～15h。410℃/15h均勻化處理后，其力學(xué)性能有較大幅度的提高，其中σ<,b>提高23.1﹪，δ提高23.6﹪。 對均勻化退火后的AZ70合金試樣，在溫度為300～420℃、應(yīng)變速率為0.001～1s<'-1>的變形條件下，采用Gleeble-1500熱模擬機對其熱壓縮變形特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：流變應(yīng)力首先隨真應(yīng)變的增加

4、迅速上升，出現(xiàn)峰值后逐漸下降，當(dāng)達(dá)到一定的真應(yīng)變量后其流變應(yīng)力基本不變；應(yīng)變速率和變形溫度對合金流變應(yīng)力的大小有顯著影響，流變應(yīng)力隨應(yīng)變速率的增大而增大，隨溫度的升高而降低；在給定的變形條件下，計算出合金的變形激活能和應(yīng)力指數(shù)分別為165.833kJ/mol和5.963，并且建立了合金高溫變形的本構(gòu)方程。熱壓縮變形時，合金組織也發(fā)生了變化：變形程度增大，晶粒細(xì)化，動態(tài)再結(jié)晶進(jìn)行的更加完全；溫度升高促進(jìn)動態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生，但是過高溫度易使晶

5、粒粗化；變形速率增大晶粒細(xì)化但動態(tài)再結(jié)晶進(jìn)行的不完全；降低變形溫度和提高應(yīng)變速率可使再結(jié)晶晶粒平均尺寸減小。 在溫度為260～420℃、應(yīng)變速率為0.05mm/s的變形條件下，采用Sintech 20/G高溫拉伸試驗機對AZ70合金的熱塑性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：在變形速率一定時，隨著變形溫度升高，變形抗力降低，伸長率增大，但420℃拉伸時氧化非常嚴(yán)重。綜合考慮熱壓縮變形抗力、熱壓縮組織演化和高溫拉伸性能變化等因素，在本試驗條件下