MgAlZn镁合金超塑性研究

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1、河南科技大学硕士学位论文Mg-Al-Zn镁合金超塑性研究姓名：郭超申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：杨永顺@摘要论文题目：Mg-Al-Zn镁合金超塑性研究专业：材料加工工程研究生：郭超指导教师：杨永顺教授摘要镁合金以其低密度而成为最有潜力的轻质金属构件，被广泛地应用于汽车、[1-2]航空航天、铁路等领域。镁合金其有较高的比强度和良好的铸造性能，但由于镁的密排六方结构，铸造镁合金在塑性变形时变形速度很低，易开裂，严重影响了工业化生产，因此需要进一步提高镁合金的塑性变形能力。镁合金处于超塑性状态时具有优异的塑性和较小的变形抗力，从而有利于塑性加工，因而近年来镁合

2、金的超塑性能引起了广泛的重视。本文研究了铸态AZ91D和AZ31B镁合金以及经过正向温挤压而成的挤压态镁合金微观结构。实验结果显示，铸态镁合金经过挤压变形后，晶粒明显细化，晶粒度分别从铸态时的75µm和74µm减小到15µm和13µm。-4-2-1挤压态AZ91D镁合金在310～370℃、应变速率1×10～1×10s的范围内-4-1具有良好的超塑性，并在340℃、1×10s的实验条件下获得了最大的延伸率487%，应变速率敏感指数m=0.51。其超塑性变形的主要机制是晶界滑移。-4-1挤压态AZ31B镁合金在415℃、应变速率1×10s的实验条件下获得了良好的超塑性能，其

3、最大延伸率达到了380%，应变速率敏感性指数m=0.47。计算了挤压态AZ31B超塑性变形中不同温度下变形激活能。通过SEM观察并分析了经过超塑性变形后的断口形貌，结果显示随着温度的升高，挤压态AZ31B镁合金的断裂由韧窝聚合型断裂向沿晶断裂转变。关键词：超塑性，温挤压，镁合金，晶界滑移，变形机制论文类型：应用基础研究I摘要Subject:ThesuperplasticityinvestigationofMg-Al-ZnMg-AlloySpecialty:EngineeringofMaterialProcessingName:GuoChaoSupervisor:Yang

4、Yong-shunABSTRACTMagnesiumistheleastdenseofallmetalsbeingusedinpracticeforstructuralapplications,suchasautomobiles,electronicsandairspace.Magnesiumalloyhasbeenusedinfoundry,showstheexcellentintensityatroomtemperature.Howevermagnesiumalloyplasticformingpropertiesatroomtemperaturearefarfro

5、msatisfiedbecauseofhcpstructureofmagnesiumcrystal.Thereforeitneedsurgentlytoinvestigatethemagnesiumalloyplasticelevatedtemperaturessoastoimprovemachineabilitiesofmagnesiumalloys.ThemicrostructureofcastAZ91DandAZ31Bandextrusionmagnesiumalloysthathasbeenextrudedwarmlywerestudied.Theresults

6、howsthatthehotextrusioncanreducethegraindiametereffectively.Thegraindiameterreducefrom75µmand74µmto15µmand13µmrespectively.ExtrusionAZ91Dmagnesiumalloysexcellentsuperplasticitywasobtainedattemperaturesrangingfrom310℃℃to370andstrainratesrangingfrom1×10-4s-1to-2-11×10s,themaximumelongation

7、tofailureof410%wasobtainedattemperatureof-4-1340℃andatstrainrateof1×10s,thecorrespondingm=0.51.ThedeformationmechanismofAZ91Disgrainboundarysliding.TheExtrusionAZ31Bmagnesiumalloysmaximumelongationtofailureof-4-1387%wasobtainedattemperatureof415℃andatstrainrateof1×10s,the