鑄Mg-5Li-3Zn-Y合金的熱變形行為研究.pdf

1、利用高溫壓縮實驗研究了鑄態(tài)Mg-5.21％Li-3.44%Zn-0.32%Y-0.01%Zr合金的熱變形行為，分析了合金的流變曲線特征，建立了合金的流變應(yīng)力本構(gòu)方程及熱加工圖，并且分析了合金在各個狀態(tài)下的顯微組織特征，得出實驗合金熱加工的最佳成型工藝參數(shù)，最后通過熱擠壓實驗進行了驗證。
　　 實驗鑄態(tài)合金由α-Mg基體、β-Li相、稀土W-Mg3Zn3Y2相及Mg0.97Zn0.03相組成。鑄態(tài)合金在室溫拉伸變形時具有顯著的加工

2、硬化現(xiàn)象，其強度與塑性有較好配合：σ0.2=92.3MPa，σb=165.7MPa，δ=14.5%。
　　 鑄態(tài)實驗合金在不同條件下壓縮變形時，都具有較顯著的加工硬化效應(yīng)且變形溫度越低這種現(xiàn)象越明顯。應(yīng)變量較小時的流變曲線均具有動態(tài)再結(jié)晶的典型特征，隨著應(yīng)變量的增大加工硬化占主導(dǎo)地位，流變曲線都有所上升；合金的熱變形行為可用雙曲正弦函數(shù)形式的本構(gòu)方程較準確的描述；由于稀土元素的添加，合金的平均熱變形激活能(Q≈136.41kJ/

3、mol)及平均應(yīng)力指數(shù)(n≈5.28)都較高；在溫度低于250℃時第二相粒子增強和Mg的自擴散控制了實驗條件下合金的熱變形行為；而溫度高于250℃時，合金的變形行為主要受位錯攀移和Mg的自擴散控制。
　　 熱加工圖顯示實驗合金存在兩個峰值效率區(qū)，在峰值效率區(qū)對應(yīng)的變形條件下變形時以DRX為主的軟化作用占主導(dǎo)地位而有利于合金塑性成型，因此合金最優(yōu)熱加工參數(shù)范圍為：T=300℃左右、ε=0.001s-1～0.01s-1以及T=350

4、-400℃、ε=0.001 S-1～0.1s-1。
　　 壓縮態(tài)下合金中的析出相主要為MgZn2相和稀土W-Mg3Zn3Y2相。實驗合金中β相含量較少且在所有的變形條件下都迅速發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶；在T<300℃時合金中細密分布的MgZn2相抑制了α相的DRX，T>300℃后MgZn2相逐漸固溶進基體中，合金中破碎的W相為α相的DRX形核提供了有利位置，變形參數(shù)為DRX晶粒尺寸的決定性因素。
　　 依據(jù)最佳成型工藝參數(shù)對鑄態(tài)