鎂合金熱塑性成形開裂機(jī)制研究.pdf

1、目前鎂合金是密度最小的金屬結(jié)構(gòu)材料。在民用汽車和軍工武器方面應(yīng)用很廣泛。鎂合金在高溫下的力學(xué)性能較低和耐蝕性較差，限制了它在航空航天上的應(yīng)用。就目前而言，塑性成形是提高鎂合金力學(xué)性能有效的方法，尤其是大塑性變形后可以大程度提高鎂合金力學(xué)性能。
　　高強(qiáng)耐熱 Mg-Gd-Y-Zn-Zr鎂合金在在航空航天有很好的應(yīng)用前景。AZ80鎂合金在汽車零部件上應(yīng)用廣泛。本文設(shè)計(jì)出圓柱試樣、圓錐試樣、原位拉伸試樣（0°、45°和90°）和缺口拉伸

2、試樣（R=0、R=5和R=20）在不同溫度（350℃、400℃和450℃）下的熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)和熱拉伸實(shí)驗(yàn)。
　　不同的溫度下的鎂合金的斷裂機(jī)制不同。通過熱模擬實(shí)驗(yàn)、拉伸實(shí)驗(yàn)、金相顯微組織和掃描微觀組織分析鎂合金的力學(xué)性能和微觀斷口組織。得出在一般情況下，隨著溫度的升高，鎂合金的延伸率會升高，但在缺口試樣中有例外發(fā)生，這是缺口強(qiáng)化改變了應(yīng)力分布，改變了斷裂的驅(qū)動(dòng)力，使試樣更早的斷裂。在高溫下含稀土的鎂合金的斷裂應(yīng)變大于AZ80鎂合金

3、的斷裂應(yīng)變。
　　通過掃描電鏡分析斷口的微觀組織，探明鎂合金高溫變形的斷裂機(jī)制。高溫壓縮中，圓柱試樣和圓錐試樣的斷裂機(jī)制不同。相對于AZ80鎂合金，在高溫下稀土鎂合金的斷裂機(jī)制由韌窩型斷裂向剪切型斷裂發(fā)展，斷裂應(yīng)變變大，塑性變好。片狀試樣隨著原位拉伸角度的增大，應(yīng)力三軸度變小，剪切斷裂機(jī)制增強(qiáng)，斷裂位移變大，斷裂應(yīng)變增大。對于缺口拉伸實(shí)驗(yàn)，由于試樣的缺口大小不同，斷裂機(jī)制不同。在塑性加工中，鎂合金鍛件開裂的情況經(jīng)常發(fā)生，通過實(shí)驗(yàn)探