az80 zk60铸态镁合金高温变形行为研究word格式论文.docxVIP

沈阳理工大学硕士学位论文在工业生产条件下，由于镁合金在铸造时由于冷却速度快，铸锭难以得到完全平衡的组织，所以在塑性变形前必须对铸锭进行均匀化处理。本文以铸态AZ80和ZK60镁合金为研究对象，对铸锭进行了均匀化处理，对其形貌、组织、成分进行观察和分析，并对均匀化处理后的试样压缩断口进行分析，从而得出最佳的工艺时间和温度。在MMS-200热模拟压力机上对不同温度和变形速率下均匀化处理的AZ80镁合金和ZK60镁合金的流变性能进行了系统的研究，着重分析了变形温度、变形速率对材料变形抗力的影响，从中得出应力-应变的规律。建立了镁合金AZ80和镁合金ZK60高温变形时的流动应力模型。验证结果表明，镁合金AZ80和ZK60高温变形时的流动应力模型能较好地描述合金的高温变形行为。同时研究分析了镁合金AZ80 的组织变化及动态再结晶。应用金属成形有限元分析，以均匀化处理后的AZ80为研究对象，进行了镁合金轮毂的强力旋压的数值模拟，研究了不同减薄率和进给量下对金属流动的影响，从而优化模拟参数。本文共分七章内容，每一章内容如下：第一章主要介绍镁合金研究的背景、目的及意义，确定本课题研究的必要性和具有的实际的意义。选择AZ80和ZK60两种镁合金的依据，并对镁合金的加工性能和经济性能进行了分析。第二章主要是AZ80铸态镁合金的均匀化处理的实验，准备试样，确定实验方案，均匀化处理温度340℃，380℃，410℃，均匀化处理时间是4h，6h，8h，10h，12h，比较了不同时间，不同温度下，镁合金的微观组织，对其形貌、组织、成分进行观察和分析，从而得到最佳的工艺时间和温度。第三章AZ80 铸态镁合金高温变形行为研究。从热模拟实验中获得的应力-应变实验数据，分析其变形规律；并根据实验数据，建立了镁合金AZ80高温变形时的流动应力模型，并验证分析。第四章AZ80 压缩之后组织观察。首先是准备试样，然后确定热变形压缩实验方案：在MMS-200热模拟试验机上进行压缩变形实验，压缩温度为200～450℃之间九个温度，应变速率为0.005～10S-1 之间五个速率，把试样以20℃/s 的速度加热，按制订工艺压缩完成后，淬火以保留高温变形时的组织。第五章ZK60 铸态镁合金的均匀化处理实验，为了提高镁合金的塑性性能，比较了沈阳理工大学硕士学位论文不同时间，不同温度下，镁合金ZK60的微观组织，从而得到最佳的工艺时间和温度。第六章ZK60镁合金高温变形行为研究。从热模拟实验中获得的应力-应变实验数据，分析其变形规律；并根据实验数据，建立了镁合金ZK60高温变形时的流动应力模型，并验证分析。第七章镁合金强力旋压应用实例。本文采用DEFORM-3D软件，通过对筒形件强力旋压的数值模拟，从而得出适合的进给量，减薄率的工艺参数。本文首先对铸态AZ80镁合金和铸态ZK60镁合金进行了均匀化工艺处理，提高了镁合金的塑性性能和加工性能，从而达到对铸坯进行均匀化处理之后直接达到锻造工艺的目的。其次，本文对均匀化处理后的镁合金AZ80和ZK60的高温流动行为进行了研究，并建立了镁合金AZ80和ZK60的流动应力模型。并对压缩之后的组织进行了观察，比较了不同温度，不同速率下的晶粒长大情况。并在建立了本构方程的前提下，对镁合金的筒形件进行了数值模拟。本文通过大量的实验证明，得到了以下结论：1.通过对铸态AZ80 镁合金的均匀化退火的工艺的研究，发现组织中除了有α－Mg 外，还有β-Mg17Al12和Mg32（AlZn）49相，最后确定均匀化退火的工艺为410℃×10h。通过对铸态ZK60镁合金的均匀化处理研究，经发现组织中除了Mg基体外，还有Mg0.97Zn0.03，从而得到均匀化退火的最佳工艺时间为360℃×8h。2.通过对均匀化处理处理后的镁合金AZ80和ZK60在热加工条件下的变形规律性的研究，表明镁合金是一种温度、应变速率敏感材料，镁合金变形对温度的敏感程度更大。实验表明流变应力随着应变速率的提高而增加，随着温度的提高而降低，其流动曲线具有应力峰值和变形软化特征，并建立了AZ80和ZK60 镁合金在高温时形变的本构方程。3.AZ80 镁合金在热变形过程中的软化原理主要为动态再结晶，在中温(t=320～380℃)时，整个材料晶粒尺寸相对比较均匀细小，整个组织以动态再结晶等轴晶为主，仅有少量被严重拉长的变形大晶粒呈白色夹杂在小晶粒中。4.通过筒形件强力旋压工艺分析，确定出了强力旋压的工艺参数。文章通过对AZ80和ZK60铸态镁合金均匀化处理工艺研究，得出了最佳的工艺温度及时间,并通过AZ80 和ZK60的高温性能研究,得到了镁合金AZ80热变形本构关系。沈阳理工大学硕士学位论文并对动态再结晶和组织演变观测分析，最后得出优化的热加工条件，这对以后提高镁合金等温锻造性能，改善锻件质量具有