课件：镁合金超塑性.pptxVIP

镁合金超塑性;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。;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。;4;5;6;7;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 ;超塑性的概述;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。 ;镁合金超塑性变形机制及特点;1、扩散蠕变调节的晶界滑移机制 2、位错运动调节晶界滑移机制 3、液相辅助晶界滑移协调机制 4、空洞协调晶界滑移机制 5、动态再结晶协调晶界迁移机制;13;14;15;16;17;第一，镁合金超塑性变形的初始阶段会有动态再结晶的发生。动态再结晶不仅细化了晶粒，而且使组织中的大角度晶界增加，更有利于晶界滑移，从而为超塑性变形创造了组织条件。另外镁合金超塑性变形的应变速率敏感程度会随着动态再结晶的进行而增加，从而在一定程度上抑制了局部颈缩的形成。同时，由于在镁合金中原子晶界扩散系数比较高，因此镁合金晶界上的位错塞积容易被吸收到晶粒内部，使镁合金超塑性变形过程中的动态再结晶更加容易进行。 第二，变形速度对镁合金超塑性变形的影响较大。镁合金在低变形速度下变形时比在较高变形速度下更能完整地完成软化作用。较高的变形速会阻碍这种软化作用而引起变形抗力升高，其结果是导致伸长率下降。;19;超塑性镁合金的制备工艺;由图可知，在两通道入口直壁部分，材料受顶杆压力的作用并受到模腔的限制而处于三向压应力状态。 在变形初始阶段，即从A点所在滑移线处，晶粒开始受到剪切力的作用而随着变形的发展，在剪切应力的作用下，晶粒发生转动与剪切变形，从而引起材料组织结构的变化，即晶粒尺寸的变化和新的织构的形成。 在变形终了阶段，即出口直壁段，模具壁的摩擦作用使材料表面受到剪切力，但在该阶段晶粒已经不再发生变形。; 对 ECAE一般而言，挤压温度越低，速度越快，则晶粒越细小，这是因为在较低温度快速挤压时，再结晶晶粒难以长大。但温度过低或速度过快时，镁合金的塑性得不到充分发挥，挤压过程中试样容易出现裂纹，且在应变较小或有第二相存在的局部区域，动态再结晶难以进行，从而细晶组织中往往会夹杂少量粗大等轴晶粒组织。提高挤压温度能够提高组织均匀性，但容易导致晶粒粗化。因此，应采取低温多道次的挤压工艺，以获得细小而均匀的组织。;二、热机处理;镁合金的超塑性气胀成形;在超塑性压缩过程中，最佳超塑性压缩变形温度要比拉伸变形高50-80℃，压缩时达到稳定流动阶段的流动应力要比拉伸变形大2~8倍。利用超塑性压缩加工成形相对于一般压缩加工而言，压力降低很多，只需要低吨位的设备和能量。;超塑性镁合金的发展方向;低温超塑性镁合金材料：;高应变速率超塑性是近年来超塑性研究领域的一个新方向。大部分高应变速率超塑性材料是铝合金，但是最近的大量研究表明，镁合金的临界应变速率远高于铝合金的临界应变速率，所以与铝合金相比，镁合金在高应变速率下更有希望获得较好的超塑性能。镁合金高应变速率超塑性的要求是：应变速率大于l×10-2 S-1及延伸率大于100％。;低成本、安全化和环保化;结束语;谢 谢！;后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修改使用 资料仅供参考，实际情况实际分析;感谢您的观看和下载