AZ61镁合金热压缩流变应力及晶粒尺寸预测.pdf

第38卷 第4期 稀有金属材料与工程 V01．38，No．4 RARE IAISANDENGINEERING 2009 2009年 4月 MEl’ALMATER April AZ61镁合金热压缩流变应力及晶粒尺寸预测 潘复生1，一，丁培道1,2 彭 建1,2 汤爱涛1，于 翔1 (1．重庆大学，重庆400044) (2．国家镁合金材料工程技术研究中心，重庆400045) 程的流变应力．应变关系曲线。经过分析和计算曲线的特征值，利用线性和非线性数值回归方法建立峰值应力、峰值应 变、再结晶晶粒尺寸等特征值与Zener-Hollomon参数即带温度补偿的应变速率因子Z的定量关系。流变应力的预测计 算值与实测值误差在10％以内，晶粒尺寸计算值与实测值误差在5％以内。 关键词：镁合金；热压缩；流变应力；数值模拟 146．2+2 中图法分类号：TG 文献标识码：A 文章编号：1002-185X(2009)04—0655-04 镁合金因其轻量化特征，近年来在汽车、航空航 为了利用试验数据拟合得到流变应力．应变模型， 天、电子工业领域获得了迅速的发展…，展现出广阔 需要首先确立热变形本构关系模型。大量关于金属热 的应用前景。由于镁合金的晶体结构为密排六方，塑 变形本构关系研究表明，下式(1)是比较成功的【3】： 性成形能力差，在变形镁合金开发应用中为掌握其热 仃；A．占m．o—expl旦1 (1) 成形工艺，以提高成材率和制品性能，需系统地掌握 ＼Rr／ 热变形过程中的流动行为和组织演变规律【2】。本实验 它反映了流变应力随着温度升高而降低并随着应 利用物理模拟和数值模拟，对AZ61镁合金热压缩变变速率提高而提高的趋势，但不能反映出随着变形量 形过程进行研究，建立峰值应力、峰值应变、再结晶 增大动态回复和动态再结晶对流变应力的影响。为更 晶粒尺寸等参数同Zener-Hollomon参数之间的数学关准确描述变形过程中流变抗力的变化规律以及变形过 系，建立流变应力的数学模型并证明其可行性。 程中所发生的物理变化，将式(1)改进为式(2)的形式： Q’ 1 试验 弘小^exp(-B憾)矿exp(盖J 从直径为130ham的自制镁合金半连续铸锭相同 式(2)包含了式(3)和式(4)的两种趋势： minxl5 位置取尺寸为面10 mm的试样若干，材料名义 O4·一 (3) 化学成分为：6％A1，1％Zn，0．3％Mn，其余为Mg和 (4) 仃=4·exp(一岛·占) 微量杂质。经400℃，12h均匀化退火处理，在 上述式中，Q为热变形激活能，R为阿氏常数。Al、 Gleebl．1500D热模拟试验机上进行等温恒速单轴方向彳2、Bl和B2是随变形工艺变化的系数。 min。 热压缩试验，变形前加热升温速度2C／s，保温2 式(3)表达了流变抗力随着应变量的增加而增加 压缩变形共16种变形温度、变形速率组合：温度为 的趋势，而式(4)表达了流变抗力随变形量的增加而降 300