AZ41镁合金热变形动力学及其应变硬化行为的研究

采用热压缩模拟试验,测定了AZ41镁合金在热变形条件下的流动应力,分析了变形条件对流动应力的影响,并采用幂指数关系建立了稳态流动本构方程,结果表明,在变形温度250～450℃和变形速率0.001～1 s-1的范围内都发生了动态再结晶.通过对其应变硬化行为的研究,确定了不同变形条件下发生动态再结晶的临界应变值.     

镁合金AZ61变形组织研究

用热模拟机对AZ61镁合金在150-400℃、0．01～10s^-1条件下进行压缩变形；利用现代冶金分析、硬度测试及扫描电镜等研究不同变形条件下AZ61镁合金的组织与性能。结果表明：AZ61镁合金压缩变形时表现出动态再结晶特征，随温度上升，再结晶容易发生且应力峰降低，再结晶晶粒变大；随应变速率上升，发生再结晶转变的临界应变增大且再结晶晶粒尺寸减小；同时在实验温度范围内，合金塑性随变形温度上升有所改善。     

AZ31B镁合金的热压缩变形研究

采用Gleeble-1500D热模拟机,对AZ31B镁合金在温度为260～420℃、应变速率为0.03、0.1、1、3s-1时,应变量为70%的塑性变形行为以及热压缩后镁合金组织的变化进行了研究.分析了流变应力与应变速率和温度的关系.结果表明:该材料在420℃及应变率0.1s-1时可发生动态再结晶,也是最优的热加工工艺参数;在260℃,应变率为0.03s-1.的区域可能出现楔形裂纹;热压缩后晶粒明显得到细化,出现大量细小的等轴晶.     

半连续铸造AZ31B镁合金的热压缩变形行为

针对半连续铸造的AZ31B镁合金,采用Gleeble-1500热/力模拟机在变形温度为473～723 K、应变速率为0.01～10 s-1、最大变形量为80%条件下进行热/力模拟研究;结合热变形后的显微组织,分析合金力学性能与显微组织之间的关系。结果表明:当变形温度一定时,流变应力和应变速率之间存在对数关系,并可用包含Arrheniues项的Z参数描述半连续铸造的AZ31B镁合金热压缩变形的流变应力行为;实验合金在523 K时开始发生动态回复;随着变形温度的升高和应变速率的降低,动态再结晶开始对AZ31B合金的变形行为产生明显影响,在变形温度623 K以上的各种应变速率下,AZ31B镁合金易变形。     

铸态AZ61镁合金热压缩变形组织变化

利用Gleeble-1500对铸态AZ61镁合金在变形温度200~500℃,应变速率0.001~1s-1的条件下进行压缩变形;利用显微结构分析和硬度测试等研究不同变形条件下AZ61镁合金的组织和性能,引用Z值(Zener-Hollomon系数)研究温度和应变速率对AZ61镁合金组织的影响,建立再结晶晶粒尺寸与Z值之间的关系。结果表明:铸态AZ61镁合金在热变形时表现出动态再结晶特征,随温度上升,再结晶容易发生且峰值应力降低,再结晶晶粒尺寸随温度升高而增大;随应变速率上升,峰值应力增大且峰值应力对应的应变量增大,再结晶晶粒尺寸减小;硬度大小的变化也与动态再结晶密切相关。     

AZ31B镁合金热拉伸流变应力研究

针对不同加工方法制备的AZ31B镁合金薄板,利用热拉伸试验机和金相显微镜对其在不同温度和变形速率下的流变应力进行了实验研究。结果表明,变形温度和变形速率对热拉伸时镁合金的流变应力有显著影响,峰值流变应力随应变速率的降低和变形温度的升高而降低。峰值流变应力随板材的厚度增加而发生变化,低温时厚度效应较为明显。退火处理对冷轧板的峰值流变应力影响较小,冷轧板可直接用于热加工成形。峰值流变应力变化规律:挤压板>热轧板>冷轧板。     

AZ70镁合金热压缩变形特性

在温度为300℃～420℃、应变速率为0.001s-1～1s-1的变形条件下,采用Gleeble-1500热模拟机对AZ70镁合金热压缩变形特性进行了研究。结果表明,合金的流变应力随应变速率的增大而增大,随温度的升高而降低;在给定的变形条件下,计算出合金的变形激活能为132kJ/mol,应力指数为6.2;建立了合金高温变形的本构方程;降低变形温度和提高应变速率可使再结晶晶粒平均尺寸减小。根据实验分析得出,材料的最佳热加工工艺条件为变形温度340℃～400℃,应变速率0.001s-1～0.1s-1,并提出以低速为宜。     

AZ61镁合金高温变形行为及热加工图

采用Gleeble-1500热模拟试验机对AZ61镁合金在变形温度为250~400℃、应变速率为0.001~10.000s-1条件下进行热压缩试验,研究了合金的热压缩变形行为及热加工图。结果表明,合金在高应变速率(10.000s-1)变形条件下具有较高的能量耗散率;该工艺范围内动态再结晶同时在初始晶界和孪晶上发生,合金具有较高的再结晶程度。因此,变形温度为250~400℃、应变速率为10.000s-1是较好的热加工工艺。     

AZ31镁合金热变形本构方程

在温度为250-350℃、应变速率为0.01～1.0/s、最大变形程度为50%条件下对AZ31镁合金的高温流动应力变化规律进行热模拟实验研究.对双曲正弦模型的Arrhenins本构方程进行简化,与原模型相比,简化后的计算模型的计算结果相对误差小于4.2%.根据热模拟实验数据,确定AZ31镁合金高温变形本构关系模型,该本构关系模型的相对计算误差小于13%.实验确定的AZ31镁合金本构关系模型的适用温度范围为250～350℃,应变速率范围为0.01～1.0/s.     

AZ91镁合金的热变形特征及组织演变

采用Gleeble-1500热模拟机对AZ91镁合金进行了高温压缩变形实验,分析了该合金在变形温度为250~400℃、应变速率为0.001~1 s-1条件下流变应力及组织演变规律。结果表明:合金的热变形过程均表现出明显的动态再结晶特征,其流变应力及组织均受变形温度和应变速率的因素影响显著;流变应力随变形温度的升高、应变速率的减小而降低,而再结晶晶粒尺寸则随之增大,且再结晶程度进行越为充分,其再结晶晶粒大小基本随Z参数自然对数值的增大而呈指数递减规律。     

AZ91镁合金高温变形本构关系

采用Gleeble-1500热模拟机对AZ91镁合金进行了高温压缩变形实验,分析了该合金在变形温度为250-400℃,应变速率为0.001-1 s-1条件下流变应力的变化规律.结果表明,变形温度和应变速率均对流变应力有显著的影响,流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,当变形温度≥400℃、应变速率≤0.001 s-1时,流变应力随变形量的增加达峰值后呈稳态流变特征.并采用双曲正弦模型确定了该合金的变形激活能Q和应力指数n随应变量的变化规律,建立了相应的热变形本构关系.经实验验证,所建立的本构关系能较好地反映AZ91镁合金实际热变形行为特征.     

AZ91镁合金热挤压变形的力学模型研究

在应变速率为0.01～50s-1时、温度为300～450℃条件下,在热压机上对AZ91镁合金的高温热压缩变形特性进行了研究,并通过金相显微镜观察合金热变形过程中的组织变化情况.研究发现,应力、应变曲线随温度的升高而降低,随应变速率的升高而升高.为了消除热电偶测温的滞后性对试样温升的影响,对实测流变应力值进行了修正.在相同应变速率、相同应变下,修正的应力要高于未修正的应力.     

A Flow Stress Model for AZ61 Magnesium Alloy

The flow stress behaviors of AZ61 alloy has been investigated at temperature range from 523 to 67314 with the strain rates of 0.001-1s^-1.It is found that the average activation energy, strain rate sensitive exponent and stress exponent are different at various deformation conditions changing from 143.6 to 176.3kJ/mol,0.125 to 0.167 and 6 to 8 respectively. A flow stress model for AZ61 alloy is derived by analyzing the stress data based on hot compression test.It is demonstrated that the flow stress model including strain hardening exponent and strain softening exponent is suitable to predicate the flow stress. The prediction of the flow stress of AZ61 alloy has shown to be good agreement with the test data.The maximum differences of the peak stresses calculated by the model and obtained by experiment is less than 8%.     

添加混合稀土和锑的AZ31镁合金的热变形和加工图

在Gleeble-3500热模拟实验机上进行热压缩实验，研究了添加混合稀土和锑的AZ31镁合金（变形温度250～400℃，变形速率0．01～10s^-1）的热变形行为。用双曲正弦关系式描述了该材料在热变形过程中的稳态流变应力。根据材料的动力学模型，建立了热加工图，不同真应变下的热加工图相似。随着变形温度的升高及应变速率的降低，能量消耗效率田逐渐升高。     

AZ31镁合金变形与强韧化研究

研究了AZ31镁合金组织的演变过程和力学性能,结果表明:通过挤压变形及动态再结晶,可以显著细化合金晶粒,其尺寸可由约100μm减少到5μm;二次变形可以提高镁合金的抗拉强度。可见塑性变形是同时实现镁合金构件成形和强韧化的有效途径。     

AZ31镁合金变形与强韧化研究

研究了AZ31镁合金组织的演变过程和力学性能,结果表明：通过挤压变形及动态再结晶,可以显著细化合金晶粒,其尺寸可由约100μm减少到5 μm;二次变形可以提高镁合金的抗拉强度.可见塑性变形是同时实现镁合金构件成形和强韧化的有效途径.     

压铸态AZ91D镁合金热压缩变形流变应力研究

在应变速率为0.01～10 s1、变形温度250～50℃的条件下,采用Geeble-1500D热模拟机对压铸态AZ91D镁合金进行热压缩变形试验,得到并分析了该材料在不同变形条件下的流变曲线.采用数理统计的方法对实验数据进行处理,建立了用Zener-Hollomom参数描述的该材料的高温塑性变形本构方程为ε=1.41× 1012 [sinh(0.014σ)]5.295 exp (-159 449.509/RT),采用双曲正弦函数确定了该材料的变形激活能Q=159.45 kJ·mol1;与重力铸造态AZ91D镁合金比较显示,其流变应力和变形激活能更低.     

AZ31镁合金热成形及退火过程的组织与织构

研究了热轧板及不同挤压比的热挤压棒的组织和织构特征 ,确定了热挤压时 <110 0 >织构随应变的加大取代 <112 0 >织构的原因。分析了退火对热成形组织及织构的影响 ,确定了 <110 0 >织构的消失与残余形变晶粒再结晶的联系。估算了退火时两类样品的平均晶粒长大速度并讨论了其与织构的关系。综合分析表明 ,AZ31镁合金热成形后总产生较强的织构 ,织构提高了热成形后的力学性能。高温退火虽使织构减弱 ,但伴随晶粒的明显长大。