Mg-Sn基合金的壓縮變形行為及其變形機(jī)制的研究.pdf

1、本文通過常規(guī)金屬模鑄造法制備出Mg-8Sn-1Zn-xTi(x=0,0.09,0.16 wt％)和 Mg-8Sn-1Al-1Zn（TAZ811）合金，研究了微量 Ti元素的添加對Mg-8Sn-1Zn合金顯微組織和力學(xué)性能的影響。對均質(zhì)處理態(tài)的TAZ811合金進(jìn)行了熱壓縮實驗，探索了其高溫流變變形規(guī)律，同時基于動態(tài)材料模型繪制了合金在真應(yīng)變?yōu)?.5時的熱加工圖，得出了合金的最佳熱加工工藝參數(shù)；并結(jié)合合金在不同變形條件下顯微組織的演變規(guī)律，

2、確定了其動態(tài)再結(jié)晶機(jī)制。此外，采用透射電鏡（TEM）和背散射電子衍射（EBSD）研究了均質(zhì)處理態(tài)TAZ811合金在不同應(yīng)變下的顯微組織、織構(gòu)以及析出的第二相的演變規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明：適量Ti元素的加入可以有效的細(xì)化合金的二次枝晶間距。Mg-8Sn-1Zn-xTi(x=0,0.09,0.16 wt%)合金的拉伸強(qiáng)度隨著Ti含量的添加先增加而后減小，當(dāng)合金中Ti元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.09%，合金表現(xiàn)出最優(yōu)良的拉伸性能。拉伸性能的提

3、高主要是由于合金中二次枝晶間距和Mg2Sn第二相尺寸的減小以及Sn元素偏聚區(qū)的體積分?jǐn)?shù)的增加。
　　均質(zhì)處理態(tài)TAZ811合金的高溫?zé)釅嚎s變形研究結(jié)果表明：當(dāng)真應(yīng)變固定時，均質(zhì)處理態(tài)TAZ811合金的峰值流變應(yīng)力和穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力均隨著加工溫度(T)的升高或應(yīng)變速率(ε)的降低而減小。利用雙曲正弦函數(shù)模型得到了均質(zhì)處理態(tài)TAZ811合金的變形平均激活能（Q）和應(yīng)力因子敏感系數(shù)（n）的值分別為187.2 kJ/mol和10.74，其主要

4、的變形機(jī)制為位錯攀移機(jī)制。均質(zhì)處理態(tài)TAZ811合金的最佳熱加工區(qū)間為 T=623-673 K，ε=0.33-3.3 s-1。其中，當(dāng)加工溫度 T=673K，加工速率ε=0.001s-1時，在加工圖中對應(yīng)的功率耗散效率（η）值達(dá)到最大，其值為20%。非穩(wěn)定區(qū)域主要出現(xiàn)在溫度為T=523-598 K和ε=0.33-0.66 s-1的區(qū)域內(nèi)。此外，研究了當(dāng)應(yīng)變量?=0.5，應(yīng)變速率ε=0.33s-1時，合金在不同溫度下變形的動態(tài)再結(jié)晶機(jī)制。

5、結(jié)果表明，在較低的溫度下（523K和573K)，動態(tài)再結(jié)晶機(jī)制主要為孿晶誘發(fā)動態(tài)再結(jié)晶（TDRX）和TDRX+連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶（CDRX），而在高溫下動態(tài)再結(jié)晶機(jī)制主要為CDRX。
　　均質(zhì)處理態(tài)的TAZ811合金在壓縮過程中顯微組織的演變、織構(gòu)的形成以及Mg2Sn第二相的動態(tài)析出都與變形量有著密切的聯(lián)系。變形量越大，動態(tài)再結(jié)晶發(fā)生的越充分，且動態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸隨著應(yīng)變量的增大而減小。此外，Mg2Sn第二相的動態(tài)析出優(yōu)先于動態(tài)再結(jié)晶