铸造Mg-4Al-2Sn-Y-Nd镁合金的热压缩行为与加工图（英文）

利用热压缩实验研究一种新型的具有优异室温塑性的Mg-4Al-2Sn-Y-Nd镁合金的高温流变行为,变形温度为200~400°C,应变速率为1.5×10-3~7.5 s-1。结果表明:合金的应变速率敏感因子(m)在不同变形温度下均明显小于AZ31镁合金的m值,因此该合金适合在高应变速率下进行热加工。在真应力-应变曲线基础上,建立Mg-4Al-2Sn-Y-Nd镁合金高温变形的本构方程,并计算得到合金的应力指数为10.33,表明合金在高温下主要的变形机制为位错攀移机制。同时,利用加工图技术确定合金的最佳高温变形加工窗口,即变形温度在350~400°C之间,应变速率在0.01~0.03 s-1。     

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。     

EW94合金铸锭的热压缩变形力学行为与塑性加工图

对Mg-9Gd-4Y-0.6Zr(EW94)合金铸锭的热压缩变形力学行为与微观组织特征进行研究,在变形温度为623K～773K、应变速率为0.001s-1～1s-1的范围内对材料进行单向压缩测试。得到材料的表观变形激活能为209kJ/mol,在低、高应力状态下的应力指数分别为3.2和5.1。通过绘制塑性加工图确定EW94合金铸锭的合理工艺参数范围,即变形温度703K～723K、应变速率0.006s-1～0.03s-1,并在此工艺参数范围内成功锻造出薄壁锥管。     

Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr镁合金热变形行为与加工图

在Gleeble-1500热/力模拟机上,对Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr镁合金进行高温压缩试验,压缩时设定应变速率范围为0.001～1 s-1,温度范围为623～773 K,最大真应变为1.3;研究该合金高温变形时流变应力与应变速率、变形温度之间的关系及变形过程中的微观组织演化;计算塑性变形表观激活能及相应的应力指数;建立该合金的加工图。结果表明:在该合金的加工图中,功率耗散系数η随应变速率的降低及温度的升高而不断增加,失稳区域随应变量的增加而扩大;综合得出该合金的最佳实际变形工艺为温度723～773 K、应变速率0.1～1 s-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-Gd-Y-Zr镁合金热压缩流变应力的研究

采用恒应变速率高温压缩模拟实验，对Mg-Gd-Y-Zr镁合金在应变速率为0．001～1．0s^-1、变形温度为150～500℃条件下的流变应力行为进行了研究，计算了变形激活能及相应的应力指数，建立了峰值流变应力方程。结果表明：在恒温条件下，合金的流变应力随应变速率的增大而增大；在恒应变速率条件下，合金的流变应力随温度的升高而降低；在350-500℃，0．001～1．s^-1的变形条件下，变形激活能和应力指数分别为2215kJ／mol和368；流变应力方程计算出的峰值应力与真实值基本吻合。     

Pb-Mg-Al合金的热变形行为与加工图

采用Gleeble-1500热模拟试验机研究Pb-Mg-Al合金在变形温度453～613 K、应变速率0.01～1 s-1条件下的热压缩流变行为,计算应力指数和变形激活能,采用Zener-Hollomon参数法构建合金的高温变形的本构关系,基于Murty准则,建立Pb-Mg-Al合金的加工图。结果表明:Pb-Mg-Al合金为正应变速率敏感材料;该合金的热压缩变形流变应力行为可用双曲正弦函数本构方程和Zener-Hollomon参数来描述,其平均变形激活能为149.524 4kJ/mol;从加工图分析并结合激活能,确定Pb-Mg-Al合金的最优变形温度和应变速率分别为533 K和0.1 s-1。     

Mg-10Gd-3Sm-1Zn-0.5Zr合金热压缩变形行为及加工图

采用熔炼铸造法制备了Mg-10Gd-3Sm-1Zn-0.5Zr合金,对合金均匀化处理后进行热压缩实验,研究了合金在温度623～773 K、应变速率0.002～1 s-1、最大变形量70％条件下的热变形行为,计算了合金的热变形激活能,建立了合金的热压缩变形本构方程和热加工图并进行了分析.结果表明:当温度从623 K提高到...     

Mg-11.8Gd-2.8Y-0.44Zr耐热镁合金热压缩变形行为研究

采用Gleeble-1500热/力模拟机,对Mg-11.8Gd-2.8Y-0.44Zr耐热镁合金在温度为573～723 K,应变速率为0.001、0.010、0.100 s-1,应变量为60%的塑性变形行为以及热压缩后镁合金组织的变化进行了研究.分析了流变应力与应变速率和温度的关系.结果表明,合金的稳态流变应力随应变速率的增大而增大,在恒应变速率条件下,合金的真应力水平随温度的升高而降低,根据试验分析,合金的热加工宜在623 K时进行.     

Cu-Cr-Zr-Y合金热压缩力学行为及热加工图

利用Gleeble-1500D热模拟试验机对Cu-Cr-Zr-Y合金进行高温等温压缩试验,变形温度和应变速率分别为650~850℃和0.001~10 s-1,对合金高温热压缩过程中的变形行为进行研究。结果表明:其流变应力随应变速率的提高而增大,随变形温度的升高而减小。并根据动态材料模型绘制和分析了该合金的热加工图,得出了热变形过程的最佳工艺参数为:温度为800~850℃,应变速率范围为0.001~0.1 s-1。     

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。     

2A12铝合金的热压缩行为及热加工图

采用Gleeble-1500热模拟试验机对2A12铝合金进行了单向热压缩变形试验,研究了其在变形温度为320～480 ℃,应变速率为0.0003～1 s-1条件下的热变形行为,建立了基于动态材料模型的功率耗散效率因子η图,并对热加工图进行了组织验证。结果表明：合金的流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而降低,在高温区变形机制为动态回复,在低温区变形机制为动态再结晶,主要与合金变形过程中的析出相有关;随着应变量的增大,峰区的η值逐渐升高;当真应变为1.2时,在变形温度为440 ℃,应变速率为0.1 s-1时,η达到峰值且为48%,合金发生了动态再结晶,晶粒细化且无内裂纹。该结果为2A12铝合金实际热加工工艺的优化提供了理论依据。     

Hot forging of Mg-4Al-2Ba-2Ca (ABaX422) alloy and validation of processing map

A cup-shaped component of Mg-4Al-2Ba-2Ca (ABaX422) alloy was forged in the temperature range of 300–500 °C and at speeds in the range of 0.01–10 mm/s with a view to validate the processing map and study the microstructural development. The process was simulated through finite-element method to estimate the local and average strain rate ranges in the forging envelope. The processing map exhibited two domains in the following ranges: (1) 300–390 °C and 0.0003–0.001 s^?1, and (2) 400–500 °C and 0.0003–0.3 s^?1 and both represented dynamic recrystallization (DRX). The map revealed a wide flow instability regime at higher strain rates and temperatures lower than 400 °C, in which flow localization occurred. Forgings produced under conditions of the above two domains were sound and symmetrical, and had finer grain sizes when being forged in the first domain. However, when being forged in the flow instability regimes, the alloy fractured before the final shape was reached. The experimental load–stroke curves for the conditions within the domains correlated well with the simulated ones, whereas the curves obtained in the instability regime were uneven.     

Hot deformation behavior and processing map of squeeze cast ZK60 magnesium alloy

The deformation behavior of squeeze cast ZK60 magnesium alloy was investigated by compressive tests conducted at temperatures of 250-450 ℃ and strain rates of 0.001-10 s^-1 with Gleeble--1500D thermal simulator system. The hot deformation behavior of squeeze cast ZK60 magnesium alloy was characterized using processing map developed on the basis of the dynamic materials model. The processing map gives safe ＂processing windows＂ in which the processes of dynamic recovery and dynamic recrystallization occur. It reveals that the dynamic recrystallization domain occurs at 375 ℃ and strain rate of 0.001 s^-1, and its power dissipation efficiency approximately corresponds to 36%, which should be considered the optimum parameters for hot working of squeeze cast ZK60 magnesium alloy. The variation of the instability parameter ξ（ε） with temperature and strain rate constitutes an instability map, which is used for delineating the region of flow instability. The material exhibits flow instability which should be avoided in mechanical processing.     

Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金的热变形行为及加工图

在Gleeble-1500热模拟试验机上对Al-5.5Zn-1.5Mg-0.2Sc-0.1Zr铝合金进行高温等温压缩实验,研究该合金在变形温度为300～500℃、应变速率为0.01～10s-1条件下的流变行为,建立合金高温变形的本构方程和加工图,采用电子背散射衍射(EBSD)分析变形过程中合金的组织特征.结果表明流变应力随变形温度的升高而降低;当应变速率ε=10s-1,变形温度为300～500℃时,合金发生了动态再结晶.Al-5.5Zn-1.5Mg-0.2Sc-0.1Zr合金的高温流变行为可用Zener-Hollomon参数描述.在热变形过程中,随着真应变增加,合金的变形失稳区域增大.该合金适宜的变形条件如下变形温度300～360℃、应变速率0.01～0.32s-1,或变形温度380～500℃、应变速率0.56～10s-1.     

基于MATLAB的Ti80合金热变形行为及热加工图

用热模拟试验机、光学显微镜、MATLAB软件研究了双态组织Ti80合金在变形温度860 ~ 1020 ℃、应变速率0.001 ~ 10 s_-1、最大变形量50%下的热变形和热加工特性。结果表明：Ti80合金为负温度敏感型、正应变速率敏感型材料,主要软化机制随温度的升高由动态再结晶转变为动态回复。利用MATLAB编程构建了应变补偿本构方程与热加工图,计算应力与试验应力的相关系数R=0.994、平均相对误差AARE=7.443%;合金最佳热加工工艺参数区间为：[980 ~ 1015 ℃]-[0.013 ~ 0.100 s_-1],该区峰值功率耗散系数h=64%。     

Mg-6Zn-1Al-0.3Mn 镁合金的热压缩变形行为及变形组织

采用Gleeble热模拟方法研究Mg?6Zn?1Al?0.3Mn 变形镁合金在温度为200~400°C,应变速率为0.01~7 s?1条件下的热压缩变形行为。结果表明,变形温度和应变速率显著影响其热变形行为。通过计算获得了热变形激活能及应力指数分别为Q=166 kJ/mol,n=5.99,且其本构方程为ε&=3.16×1013[sinh(0.010σ)]5.99exp [?1.66×105/(RT)]。热压缩显微组织观察表明：在应变速率为0.01~1 s?1的条件下,在250°C热压缩变形时初始晶粒晶界及孪晶处发生了部分动态再结晶,而在高温(350~400°C)条件下,发生了完全动态再结晶且再结晶晶粒尺寸随着应变速率的增加而减小。获得的较优的变形条件为温度330~400°C、应变速率为0.01~0.03 s?1以及350°C、应变速率为1 s?1。     

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。