mg9.5gd3.8y0.6zr鎂合金熱變形行為與變形工藝優(yōu)化

1、中圖分類號(hào)! 魚! 壘魚U D C 3 1碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼! Q 三蘭3密級(jí) 公開M g 一9 t 5 G d ．3 ．8 Y = = o ．6 z r 鎂合金熱變形行為與變形工藝優(yōu)化H o t d e f o r m a t i o n b e h a v i o r s a n d p r o c e s s i n g p a r a m e t e r so p t i m i z i n g o f M g - 9 ．5

2、G d - 3 ．8 Y - 0 ．6 Z ra l l o y作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院( 系、所) ：指導(dǎo)教師：肖宏超材料科學(xué)與工程高強(qiáng)變形鎂合金材料科學(xué)與工程學(xué)院劉楚明教授論文答辯日期! ! ! ：! f - 1 1 答辯委員會(huì)主席中 南大 學(xué)二O 一三年五月M g 一9 ．5 G d 一3 ．8 Y 一0 ．6 Z r 鎂合金熱變形行為與變形工藝優(yōu)化摘要：本文利用G l e e b l e l 5 0 0 熱／力模擬機(jī)對(duì)

3、M g ．9 ．5 G d ．3 ．8 Y - 0 ．6 Z r 合金進(jìn)行熱壓縮實(shí)驗(yàn)，壓縮過程中設(shè)定變形溫度分別為3 5 0 ℃、4 0 0 ℃、4 5 0 ℃、5 0 0 。C ；應(yīng)變速率分別為0 ．0 0 1 s ～、0 ．0 1 s ～、0 ．1 s ～、l s ～。利用熱模擬結(jié)果做出M g ．9 ．5 G d ．3 ．8 Y - O ．6 Z r 合金壓縮過程中的真應(yīng)力一應(yīng)變曲線，并研究該曲線隨溫度及應(yīng)變速率變化而變化的規(guī)律；計(jì)

4、算該合金在不同變形條件下變形的表觀激活能Q 及相應(yīng)的應(yīng)力指數(shù)n ，并建立該合金熱變形過程中的本構(gòu)方程；利用光學(xué)顯微鏡( 0 M ) 、掃描電子顯微鏡( S E M ) 等對(duì)該合金不同狀態(tài)的微觀組織進(jìn)行觀察，并討論該合金壓縮變形過程中微觀組織變化規(guī)律；建立該合金的熱加工圖，并結(jié)合微觀組織對(duì)加工圖進(jìn)行討論；最終對(duì)該合金的熱變形工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。研究結(jié)果表明：1 、壓縮過程中M g ．9 ．5 G d ．3 ．8 Y - O ．6 Z r 合

5、金在溫度高于3 5 0 ℃應(yīng)變速率低于l s ‘1 時(shí)的真應(yīng)力一應(yīng)變曲線呈動(dòng)態(tài)再結(jié)晶特征；溫度升高與應(yīng)變速率的降低有利于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生，從而使峰值應(yīng)力盯。與流變應(yīng)力盯降低，達(dá)到峰值應(yīng)力對(duì)應(yīng)的應(yīng)變占。也降低。2 、M g 一9 ．5 G d 一3 ．8 Y - O ．6 Z r 合金不同應(yīng)變速率下變形的表觀激活能Q隨溫度的升高而增大，平均變形的表觀激活能Q 為2 2 5 k J ·m o l - 1 ，對(duì)應(yīng)的應(yīng)力指數(shù)n 為4

6、．2 5 ；利用A r r h e n i u s 半經(jīng)驗(yàn)公式，并引入Z e n e r - H o l l o m o n 參數(shù)Z ，建立該合金的本構(gòu)方程為：， ．， 廣 ．， 1 三弘志1 1 1 { ( ％- 0 3 2 3 ×1 0 t 1 ) ％2 5 + l ‘％．0 3 2 3 刪) 壓2 5 “J 2 }Z ：o e x p ( 2 2 5 0 0 ％，) ；3 、溫度升高、應(yīng)變速率降低及變形程度增大，均使動(dòng)態(tài)

7、再結(jié)晶程度增加，新生晶粒尺寸增大；溫度低于3 5 0 。C 應(yīng)變速率高于0 ．1 s 。1 時(shí)更容易發(fā)生孿生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，孿生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶所占比例隨溫度的升高及應(yīng)變速率的降低而減少。4 、在不同應(yīng)變T M g ．9 ．5 G d ．3 ．8 Y - O ．6 Z r 合金的功率耗散圖基本相同，隨應(yīng)變的增加失穩(wěn)區(qū)域不斷擴(kuò)大；該還合金適宜的安全區(qū)域?yàn)闇囟? 5 0 —5 0 0 。C 應(yīng)變速率0 ．0 0 1 s - l _ 0 ．1 s ～。