壓鑄態(tài)AZ91D鎂合金熱壓縮變形行為及組織的研究.pdf

1、鎂合金由于其獨特的性能在工業(yè)界的認可度不斷提高，應(yīng)用范圍也在不斷擴大。目前鎂合金的主要成型工藝是壓鑄成型。在實際生產(chǎn)中，由于工況或者工藝等因素的需要，常常需要對鎂合金壓鑄件進行局部或整體塑性加工，同時壓鑄件一般經(jīng)塑性加工后可以消除壓鑄工藝產(chǎn)生的縮孔、縮松等缺陷，提高材料的綜合力學(xué)性能。但鎂合金塑性較差，在常溫下很難進行塑性加工；壓鑄態(tài)鎂合金由于晶界上較多數(shù)量的近網(wǎng)狀低熔點相存在，常溫塑性加工尤為困難，一般需要熱塑性加工。這在一定程度上限

2、制了鎂合金的推廣應(yīng)用。
　　近年來關(guān)于AZ31、AZ61、AZ91（非壓鑄態(tài)）等鎂合金變形行為的研究較多，但關(guān)于壓鑄態(tài)AZ91D鎂合金變形行為、尤其是熱變形行為的研究鮮見報道。針對上述問題，本文采用Geeble-1500D熱模擬機，在應(yīng)變速率為0.01~10s-1、變形溫度為50~450℃的條件下，對壓鑄態(tài)AZ91D鎂合金進行了熱壓縮變形實驗，以研究其熱壓縮變形行為；同時對其變形微觀組織進行了研究。
　　論文的主要研究工作及

3、結(jié)果如下：
　?、賹釅嚎s實驗所得相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析和處理，得到了壓鑄態(tài)AZ91D鎂合金流變曲線；建立了以Zener-Hollomom參數(shù)描述的高溫塑性變形本構(gòu)方程為ε=1.41×1012[sinh(0.014σ）]5.295exp（-159449.509/RT)，采用雙曲正弦函數(shù)確定了材料的變形激活能Q=159.45kJ·mol-1，與重力鑄造態(tài)AZ91D鎂合金相比，其流變應(yīng)力和變形激活能更低這可能是由鑄造工藝使重力鑄造態(tài)和壓鑄態(tài)

4、組織存在明顯的差異造成的。
　?、诟鶕?jù)動態(tài)材料模型和加工圖理論，利用熱壓縮實驗數(shù)據(jù)并借助數(shù)理統(tǒng)計軟件在0.3、0.5和0.7的應(yīng)變量下對壓鑄態(tài)AZ91D鎂合金的功率耗散圖、失穩(wěn)圖以及加工圖進行了繪制。通過對圖中功率耗散系數(shù)（η）和失穩(wěn)系數(shù)（ξ(?)）的分析，確定了變形溫度為260~350℃、應(yīng)變速率為0.01~1s-1為壓鑄態(tài)AZ91D鎂合金熱塑性加工的最佳加工區(qū)域。
　?、蹓鸿T態(tài)AZ91D鎂合金組織中有較多的第二相呈網(wǎng)狀分

5、布于晶界上。這些第二相隨著熱壓縮變形溫度的升高而逐漸固溶于基體中；通過對壓鑄態(tài)AZ91D鎂合金熱壓縮變形組織的觀察表明，變形溫度、應(yīng)變速率、應(yīng)變量對熱壓縮變形組織影響顯著；同一試樣不同區(qū)域的組織差異較明顯，在靠近試樣的中心區(qū)域變形量較大，組織產(chǎn)生的垂直于壓縮方向的流線型帶狀組織比較明顯，晶界上出現(xiàn)了動態(tài)再結(jié)晶。而在靠近試樣變形的邊緣區(qū)域組織變形量小，組織只是單純性的長大。
　?、芡ㄟ^對材料壓鑄缺陷在熱壓縮變形過程中形貌觀察的表明，