Mg-6Zn-1Mn镁合金的热压缩变形行为及加工图

采用Gleeble-1500热/力模拟试验机进行压缩试验,研究了Mg-6Zn-1Mn合金在变形温度250～450℃、应变速率0.001～10 s-1范围内的流变应力行为,采用Zener-Hollomon参数法构建合金高温塑性变形的本构关系;并以热压缩试验为基础,建立并初步分析了Mg-6Zn-1Mn合金的DMM加工图。结果表明:Mg-6Zn-1Mn合金在热压缩过程中发生了明显的动态回复与动态再结晶,流变应力随应变速率的增加而增加,随温度的升高而降低;流变应力的预测值与试验值较吻合;建立的加工图表明合金高温变形时存在2个失稳区域,而在温度325～425℃、应变速率0.01～0.365 s-1范围内出现1个非失稳区、功率耗散峰值区,该区域最适合Mg-6Zn-1Mn合金进行热加工。     

Mg-6Zn-1Mn镁合金热压缩流变行为及动态再结晶

采用Gleeble-1500热压缩模拟试验机对Mg-6Zn-1Mn合金进行压缩实验,研究了该合金其在变形温度250 ～400℃、应变速率0.01 ～10 s-1范围内的流变应力及动态再结晶行为.通过计算加工硬化速率θ得到合金发生动态再结晶的临界应力σc和临界应变εc,并且建立临界值与峰值应力σp、峰值应变εp之间的定量关系,用截线法测量合金压缩后的平均晶粒尺寸.结果表明:Mg-6Zn-1Mn镁合金在高温下塑性变形的热本构方程为:ε·exp(22919/T) =2.77·σ8.19;合金发生动态再结晶的临界应变随着应变速率的增加而升高,随变形温度的增加而降低,发生动态再结晶的临界条件为:ε＞εc=6.648×10-3Z0.06149;各特征变量之间存在如下关系:σc=0.7295σp、εc=0.2639εp;动态再结晶的平均晶粒尺寸dave随温度的升高、应变速率的减小而增大,与Zener-Hollomon参数之间的关系为:dave=2.11×103·Z-0.1378.     

Mg-4Al-0.29Mn-0.97Gd合金的热压缩变形行为

利用Gleeble-1500D热模拟机对Mg-4Al-0.29Mn-0.97Gd镁合金在应变速率为0.1~5.0s-1、变形温度为200~400℃的试验条件下进行热压缩变形行为进行了研究。结果表明,该合金热压缩时发生了动态再结晶;试样边缘部分的变形机制主要为孪晶,而试样中部的变形机制主要为再结晶;变形温度和应变速率综合影响镁合金的热压缩变形过程。     

体育器材用Mg-3Al-1Zn-0.1Ti-0.3Mn镁合金的预变形处理

利用室温预变形处理技术对热挤压变形Mg-3Al-1Zn-0.1Ti-0.3Mn镁合金进行改性。结果表明,经预变形处理后,Mg-3Al-1Zn-0.1Ti-0.3Mn镁合金的低温抗拉强度、室温抗拉强度、冲击吸收功和耐磨损性能均得到提高。     

Mg-1.0%Zn-1.5%Ca合金热压缩过程的显微组织及动态再结晶行为

采用Gleeble-3500热力模拟试验机在变形温度300~450℃、应变速率0.001~1 s-1条件下进行单轴压缩试验,研究ZX115(Mg-1.0%Zn-1.5%Ca(质量分数))合金热压缩过程中的组织演变及再结晶形核机制。结果表明:ZX115合金在热压缩过程中发生了明显的动态再结晶,再结晶晶粒尺寸随着变形温度的升高或应变速率的降低而增大。合金在不同变形条件下的动态再结晶机制有所差异,主要有孪生动态再结晶、不连续动态再结晶和第二相粒子促进动态再结晶等方式。     

Mg-8Al-1Zn-1Y镁合金动态再结晶临界条件及动力学模型的构建

在300～400℃、0.003～1 s^-1变形条件下,采用Gleeble-1500型热模拟试验机对Mg-8Al-1Zn-1Y镁合金进行热压缩实验。依据加工硬化率曲线拐点特征构建了合金热变形过程中的动态再结晶临界应变模型,并根据临界条件构建了合金的动态再结晶动力学模型,并分析了不同变形条件对合金动态再结晶的影响。结果表明：变形温度和应变速率对Mg-8Al-1Zn-1Y镁合金的热变形行为有显著的影响,其流变曲线表现出典型的动态再结晶特征,并且提高变形温度和降低应变速率都将促进动态再结晶的发生;在本实验条件下,Mg-8Al-1Zn-1Y镁合金的加工硬化率曲线均具有拐点特征,得到了合金在变形温度为300～400℃及应变速率为0.003～1 s^-1条件下所对应的临界应变ε_c和峰值应变ε_p,并获得了合金临界应变模型和动态再结晶动力学模型,合金显微组织特征验证了所获得的临界应变模型和动态再结晶模型的准确性。     

挤压态镁合金热压缩微观组织预测模型

在变形温度为250～450℃、应变速率为0.005～5 s-1的条件下,采用热模拟压缩实验得到流动应力-应变曲线,研究了挤压态镁合金热变形和动态再结晶行为.结果表明:AZ31镁合金发生动态再结晶的临界应变随着变形温度的升高或应变速率的减小而降低;镁合金变形初期发生动态再结晶所需要的激活能为191.2 kJ·mol-1....     

Mg-3Al-1Zn-0.8Nd合金热压缩变形流变应力的研究

使用Gleeble-1500D热模拟实验机对含稀土Nd的镁合金Mg-3Al-1Zn-0.8Nd在变形温度为250-450℃,应变速率为0.01-1s-1条件下的流变应力进行研究。研究结果表明：该合金的流变应力强烈地受变形温度与应变速率的影响。合金的流变应力随变形温度的升高而下降,随应变速率的增加而增加且在变形温度为450℃,应变速率为0.01s^-1时呈稳态流变。该合金的流变应力与变形温度、应变速率的关系可以用幂指数关系描述。在本实验条件下,该合金的变形激活能为154.064kJ·mol^-1。     

Mg-6.3Zn-0.7Zr-0.9Y-0.3Nd镁合金的高温塑性变形行为的热压缩模拟

采用Gleeble-1500热压缩模拟试验机进行压缩实验,研究ZK60(0.9Y+0.3Nd)镁合金在变形温度623～773K、应变速率0.001～1s-1的范围内的变形行为,计算应力指数和变形激活能,并采用Zener-Hollomon参数法构建合金高温塑性变形的本构关系。结果表明:在实验变形条件下,合金的真应力—真应变曲线为动态再结晶型;在实验温度范围内,应力指数随着变形温度的升高而增大,变形激活能随着变形温度和应变速率的增加而增大。对比ZK60合金,ZK60(0.9Y+0.3Nd)合金的变形激活能提高38%。     

AZ31B镁合金热压缩变形的组织变化与变形机制

对铸态AZ31B镁合金在温度280℃～440℃、应变速率0.001s-1～0.1s-1条件下进行热压缩实验,分析变形程度、应变速率和加热温度对其微观组织变化的影响,探讨合金的热压变形机制。实验结果表明,该合金热变形时发生了动态再结晶。变形温度越高、变形速率越小和变形量越大时,动态再结晶进行的越充分;变形温度越低、变形速率越大和变形量越大时,动态再结晶晶粒越细小。该合金的热变形机制是滑移孪晶联合机制。     

Hot compression deformation behavior of MB26 magnesium alloy

The flow stress features of MB26 magnesium alloy were studied by isothermal compression at 300-450 ℃ and strain rate of 0.001^-1 s J with Gleeble 1500 thermal simulator. In addition, the deformation activation energy Q was calculated. The results show that the strain rate and deformation temperature have obvious effect on the true stress. The peak value of flow stress becomes larger with increasing strain rate at the same temperature, and gets smaller with the increasing deformation temperature at the same strain rate. The alloy shows partial dynamic recrystallization. The flow stress of MB26 magnesium alloy during high temperature deformation can be represented by Zener-Hollomon parameter including the Arrhemius term. The temperatt, re range of 350-400℃ is suggested for hot-forming of this alloy.     

AZ31镁合金高温热压缩变形特性

在应变速率为0.005～5 s-1、变形温度为250～450℃条件下,在Gleeble-1500热模拟机上对AZ31镁合金的高温热压缩变形特性进行了研究.结果表明:材料流变应力行为和显微组织强烈受到变形温度的影响;变形温度低于350℃时,流变应力呈现幂指数关系;变形温度高于350℃时,流变应力呈现指数关系;变形过程中发生了动态再结晶且晶粒平均尺寸随变形参数的不同而改变,其自然对数与Zener-Hollomon(Z)参数的自然对数成线性关系;材料动态再结晶机制受变形机制的影响,随温度的不同而改变;低温下基面滑移和机械孪晶协调变形导致动态再结晶晶粒的产生;中温时Friedel-Escaig机理下位错的交滑移控制动态再结晶形核;高温时位错攀移控制整个动态再结晶过程.在本实验下,材料的最佳工艺条件是:变形温度350～400℃,应变速率为0.5～5 s-1.     

Mg-2.5Nd-1.0Zn-0.5Zr合金热变形行为及微观组织研究

本文采用Gleeble-1500B热模拟试验机研究了铸造 Mg-2.5Nd-1.0Zn-0.5Zr稀土镁合金在变形温度为200~400℃、应变速率为0.001~0.1 s?1,变形程度为30%条件下的高温压缩变形行为,分析了实验合金在高温变形过程中应力与应变速率和变形温度之间的关系。结果表明,Mg-2.5Nd-1.0Zn-0.5Zr镁合金热变形时,变形温度和应变速率是影响合金热变形性能的重要因素。应变速率越低,温度越高时更容易发生再结晶。提高变形温度和变形量、降低应变速率,均使动态再结晶程度增加,晶粒尺寸加大。     

Al-6.2Zn-2.3Mg-2.3Cu合金热压缩变形的流变应力与组织演变

利用GPL-1500热模拟试验机对Al-6.2Zn-2.3Mg-2.3Cu合金在不同温度和不同应变速率条件下进行高温压缩试验,得到压缩真应力-应变曲线,并得出该合金的变形激活能和流变应力-应变方程。结果表明,变形温度和应变速率的变化对流变应力的影响明显,流变应力随变形温度的提高而显著降低,随应变速率的提高而增加。该合金高温变形过程的流变应力可用Zener-Hollomon参数(Z)描述;用双曲正弦函数修正的Arrhenius关系表示的流变应力方程为.ε·=1.282×100[sin(0.010σ)]4.9145exp(-134157/RT)。     

Mg-5Y-0.5Ce-0.5Zr合金的热压缩行为

在变形温度为300～450 oC、应变速率为0.01～1 s-1的条件下进行热压缩试验,对Mg-5Y-0.5Ce-0.5Zr镁合金的热变形行为进行了研究。结果表明,在热压缩变形过程中,该合金的流变应力随着变形温度和应变速率的变化而变化。在同一应变速率下,流变应力随着变形温度的增高而降低;在同一变形温度下,流变应力随着应变速率的减小而减小。该合金热压缩流变应力的本构方程可采用双曲正弦形式构建,热变形激活能Q为253 kJ/mol。     

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。     

基于人工神经网络的ZK60镁合金热压缩变形行为

在变形温度为200～400℃、应变速率为0.001～1s-1条件下,对ZK60镁合金进行热压缩实验,建立一个单隐层前馈误差反向传播人工神经网络模型,研究该镁合金的流变行为。模型的输入参数分别为变形温度、应变速率和应变,输出为流变应力,中间隐含层包含23个神经元,并采用Levenberg-Marquardt算法对此网络模型进行训练。结果表明:ZK60镁合金的流变应力随变形温度升高和应变速率降低而减小;其高温压缩流变应力曲线可描述为加工硬化、过渡、软化和稳态流变4个阶段,但在较高温度和较低应变速率时,过渡阶段不很明显;所建神经网络模型可以很好地描述ZK60镁合金的流变应力,其预测值与实验值吻合很好;利用该模型预测的变形温度和应变速率对流变应力的影响结果与一般热加工理论所得结果一致。     

Hot compression deformation behavior of the Mg-Al-Y-Zn magnesium alloy

The hot deformation behavior of a Mg-Al-Y-Zn magnesium alloy was investigated by hot compressive testing on a Gleeble-1500 thermal simulator at the temperanging from 523 to 673 K with the swain rate varying from 0.001 to 1s-1.The relationships among flow stress,swain rate,and deformation temperature were analyzed,and the deformation activation energy and stress exponent were calculated.Microstructure evolution of the alloy under different conditions was examined.The results indicated that the maximum value of the flow stress increased with the decrease of deformation temperature or the increase of swain rate.Under the present deformation conditions,dynamic recrystallization (DRX) oeettrred in the alloy,which was the main softening mechanism during deformation at elevated temperature.The deformation temperature and strain had significant effects on the microstructure of the alloy.