文档介绍：压铸态 AZ91D 镁合金热压缩变形行为
及组织的研究

重庆大学硕士学位论文
(学术学位)

学生姓名:左旭东
指导教师:游国强副教授
专业:材料加工工程
学科门类:工学

重庆大学材料科学与工程学院
二 O 一三年五月
Study on the pression Deformation
Behavior and Microstructure of Die Cast
AZ91D Magnesium Alloy

A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Master’s Degree of Engineering
By
Zuo Xudong

Supervisor by Associate Prof. You Guoqiang
Specialty: Materials Processing Engineering

College of Material Science and Engineering of
Chongqing University, Chongqing, China
May, 2013
重庆大学硕士学位论文中文摘要

摘要

镁合金由于其独特的性能在工业界的认可度不断提高,应用范围也在不断扩
大。目前镁合金的主要成型工艺是压铸成型。在实际生产中,由于工况或者工艺
等因素的需要,常常需要对镁合金压铸件进行局部或整体塑性加工,同时压铸件
一般经塑性加工后可以消除压铸工艺产生的缩孔、缩松等缺陷,提高材料的综合
力学性能。但镁合金塑性较差,在常温下很难进行塑性加工;压铸态镁合金由于
晶界上较多数量的近网状低熔点相存在,常温塑性加工尤为困难,一般需要热塑
性加工。这在一定程度上限制了镁合金的推广应用。
近年来关于 AZ31、AZ61、AZ91(非压铸态)等镁合金变形行为的研究较多,
但关于压铸态 AZ91D 镁合金变形行为、尤其是热变形行为的研究鲜见报道。针对
上述问题,本文采用 Geeble-1500D 热模拟机,在应变速率为 ~10s-1、变形温度
为 50~450℃的条件下,对压铸态 AZ91D 镁合金进行了热压缩变形实验,以研究其
热压缩变形行为;同时对其变形微观组织进行了研究。
论文的主要研究工作及结果如下:
①对热压缩实验所得相关数据进行分析和处理,得到了压铸态 AZ91D 镁合金
流变曲线;建立了以 Zener-Hollomom 参数描述的高温塑性变形本构方程为
έ=×1012 [sinh()](-),采用双曲正弦函数确定了材
料的变形激活能 Q=·mol-1,与重力铸造态 AZ91D 镁合金相比,其流变应
力和变形激活能更低这可能是由铸造工艺使重力铸造态和压铸态组织存在明显的
差异造成的。
②根据动态材料模型和加工图理论,利用热压缩实验数据并借助数理统计软
件在、和的应变量下对压铸态 AZ91D 镁合金的功率耗散图、失稳图以
及加工图进行了绘制。通过对图中功率耗散系数(η)和失稳系数(ξ(έ))的分析,
确定了变形温度为 260~350℃、应变速率为 ~1s-1 为压铸态 AZ91D 镁合金热塑
性加工的最佳加工区域。
③压铸态 AZ91D 镁合金组织中有较多的第二相呈网状分布于晶界上。这些第
二相随着热压缩变形温度的升高而逐渐固溶于基体中;通过对压铸态 AZ91D 镁合
金热压缩变形组织的观察表明,变形温度、应变速率、应变量对热压缩变形组织
影响显著;同一试样不同区域的组织差异较明显,在靠近试样的中心区域变形量
较大,组织产生的垂直于压缩方向的流线型带状组织比较明显,晶界上出现了动
态再结晶。而在靠近试样变形的边缘区域组织变形量小,组织只是单纯性的长大。
④通过对材料压铸缺陷在热压缩变形过程中形貌观察的表明,孔洞状缺陷是
I
重庆大学硕士学位论文中文摘要
压铸态镁合金的主要缺陷,压缩塑性变形是减少该缺陷数量的有效方法。

关键词:压铸态 AZ91D 镁合金,热压缩,本构方程,加工图,组织

II
重庆大学硕士学位论文英文摘要

ABSTRACT

The recognition o