【摘 要】
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本文研究了铸态AZ91D镁合金在不同变形条件下的单向压缩行为,进行了反向温度场挤压实验以及变形过程中的微观组织演变模拟,为镁合金塑性成形技术的发展和应用提供了可靠的依
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本文研究了铸态AZ91D镁合金在不同变形条件下的单向压缩行为,进行了反向温度场挤压实验以及变形过程中的微观组织演变模拟,为镁合金塑性成形技术的发展和应用提供了可靠的依据。在250~450℃的温度范围内和0.0015s-1、0.015s-1、0.15s-1三种不同的应变速率下研究了铸态AZ91D镁合金的单向压缩行为。分析了塑性加工的变形参数即变形温度、应变速率以及应变对铸态AZ91D镁合金压缩流变应力的影响;综合考虑热变形时动态再结晶引起的软化效应,提出了适合铸态AZ91D镁合金的含有软化因子的流变应力数学模型。通过光学显微镜观察了变形前后的压缩试样的微观组织,结果表明:试样的初始晶粒尺寸约为40μm,在压缩温度为300℃和350℃,应变速率为1.5×10-3s-1的情况下,AZ91D镁合金发生了明显的连续动态再结晶,动态再结晶主要集中于晶界处。在400℃,应变速率为1.5×10-3s-1时发生完全动态再结晶,形成了均匀的大角度晶界的等轴晶组织,晶粒尺寸介于8~10μm之间,试样表面没有裂纹,为适合变形的条件。动态再结晶晶粒度随变形温度降低,应变速率升高而减小。以有限元软件SuperForm为平台,采用修正系数后的Yada模型分别对铸态AZ91D镁合金的单向压缩过程和反向温度场挤压过程中的微观组织演变进行了模拟。结果表明铸态AZ91D镁合金单向压缩过程的模拟与实验结果较为吻合。采用反向温度场方法,在坯料温度为300~400℃的范围内对铸态AZ91D镁合金进行了挤压比为4:1和9:1的挤压实验,并通过光学显微镜观察了挤压后试样的微观组织。实验表明,反向温度场挤压模具与坯料温度差为100℃时成形试样组织更均匀。在挤压比为9:1,模具温度和坯料温度分别为400℃和300℃时,挤压后试样组织均匀,获得了8μm左右的等轴晶,为最佳成形条件。
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