镁合金超塑性分解.pptx

镁合金超塑性 报告人： 镁Mg 密度1.74g/cm3，（纯铝：2.702?g?/?cm3） 熔点648.8℃。 沸点1107℃。 化合价+2， 电离能7.646eV 晶体结构 密排六方 镁合金 铸造镁合金 变形镁合金 变形镁合金：一般是指可用挤压、轧制、锻造等塑性成形方法加工成形的镁合金。 2014/12/02 2 镁及镁合金的概述 变形镁合金的力学性能明显优于铸造镁合金。 研究表明，镁合金在热变形（如挤压、轧制、锻造等）后组织得到明显细化，铸造组织缺陷被消除，从而产品的综合力学性能大大提高。 2014/12/02 3 4 2014/12/02 知识小链接 5 2014/12/02 在民用机和军用飞机尤其是轰炸机广泛使用镁合金制品。著名的美国B-52轰炸机的机身部分就使用了镁合金板材635公斤，挤压件90公斤，铸件超过200公斤。 目前,AZ31B镁合金在汽车上的应用也很广泛。如离合器壳体、阀盖、变速箱体气缸盖、空调机外壳等。为了在汽车受到撞击后提高吸收冲击力和轻量化，在方向盘和坐椅上使用镁合金。根据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重, 所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大，汽车的轻量化成必然趋势。 AZ31B镁合金按制造工艺镁合金可分为两大类：变形镁合金和铸造镁合金。铸造镁合金在室温和高温下具有良好的机械性能，AZ31B铸造镁合金主要用于汽车零件、机件壳罩和通信设备等。与铸造镁合金相比，AZ31B变形镁合金具有更高的强度、更好的塑性，主要用于薄板、挤压件和锻件等。 6 2014/12/02 7 2014/12/02 在民用机和军用飞机尤其是轰炸机广泛使用镁合金制品。著名的美国B-52轰炸机的机身部分就使用了镁合金板材635公斤，挤压件90公斤，铸件超过200公斤。 目前,AZ31B镁合金在汽车上的应用也很广泛。如离合器壳体、阀盖、变速箱体气缸盖、空调机外壳等。为了在汽车受到撞击后提高吸收冲击力和轻量化，在方向盘和坐椅上使用镁合金。根据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重, 所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大，汽车的轻量化成必然趋势。 AZ31B镁合金按制造工艺镁合金可分为两大类：变形镁合金和铸造镁合金。铸造镁合金在室温和高温下具有良好的机械性能，AZ31B铸造镁合金主要用于汽车零件、机件壳罩和通信设备等。与铸造镁合金相比，AZ31B变形镁合金具有更高的强度、更好的塑性，主要用于薄板、挤压件和锻件等。 大多数镁合金具有密排六方结构 塑性变形的主要方式是滑移和孪生 一个滑移面 三个滑移方向 实质只有两个独立滑移系 滑移系少 决定了镁合金的塑性差，变形加工能力有限 2014/12/02 8 超塑性的概述 通常认为 , 超塑性是指材料在拉伸条件下 , 表现出异常高的伸长率而不产生缩颈与断裂的现象。通常 , 当伸长率 A ≥ 10 0 % 时即可称为 超塑性 , A 的范围可从 100 % ～ 300 %, 有的甚至达到百分之几千。也有人用应变速率敏感性指数 m 来定义超塑性 , 当材料的 m 0 . 3时 , 材料即具有超塑性 。 材料在超塑性状态下典型的宏观变形特征表现为大变形 、小应力 、无颈缩及易成形等。 镁合金超塑性变形是利用镁合金在一定条件(温度、变形速度、组织等)下的超塑性特性进行大变形成形的加工方式。 2014/12/02 9 相变超塑性又称为转变超塑性或动态超塑性 , 是指金属材料在一定相变温度范围内和载荷作用下 , 经过多次循环相变或同素异构转变，使金属原子发生剧烈运动而呈现超塑性。相变超塑性不要求材料具有微细等轴晶粒 , 但要求具有固态相变 , 变形温度需频繁变化 , 给实际应用带来困难 , 故应用受到限制 。在这方面 , 钢铁 、钛合金 、铜合金研究的比较多。 组织超塑性又称为恒温超塑性或微细晶粒超塑性或结构超塑性 , 它要求材料具有微细的等轴晶组织 , 在一定的温度区间( Ts ≥ 0 . 5 Tm , Ts 和 Tm 分别是超塑性变形的绝对温度和材料熔点的绝对温度) 和一定的变形速率条件下( 应变速率在 10-4～ 10-1s- 1之间) 呈现超塑性 。 因此 , 初始组织具有微细晶粒尺寸 , 以及所需的高温 、 低速是获得良好结构超塑性的三个必要条件 。 一般来说，晶粒越细小则越有利于超塑性的发展，当晶粒细化至1um以下时，甚至在较低温度和较高应变速率条件下也可能获得良好的超塑性。 2014/12/02 10 按照实现超塑性的条件和变形特点的不同 组织超塑性 相变超塑性 镁合金超塑性变形机制及特点 人们普遍认为 , 晶界滑动( grain boundary sliding ,GBS ) 是超塑性变形的主要机制,其基本原理是单个晶粒作为变形中的基本单元 , 通过