Mg-Dy-Zn合金的組織及壓縮變形行為的研究.pdf

1、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，導(dǎo)致了環(huán)境和能源問(wèn)題日趨緊張。全球?qū)I(yè)輕量化的要求越來(lái)越高。車體的輕量化是節(jié)能減排的有效手段。而結(jié)構(gòu)材料中鎂合金密度很小，是最輕的結(jié)構(gòu)材料。但是鎂合金的變形能力差等特點(diǎn)限制了鎂合金的廣泛應(yīng)用。近幾年來(lái)，含有長(zhǎng)周期堆垛有序（LPSO）相結(jié)構(gòu)的耐熱鎂合金受到廣泛的關(guān)注。本文采用熱擠壓工藝制備出具有這種LPSO相的合金板材，對(duì)其進(jìn)行壓縮變形過(guò)程中顯微組織演變和變形行為的研究。采用X射線衍射儀(XRD)、金相顯微鏡(OM)、帶能

2、譜儀（EDS）的掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)等儀器研究了室溫下擠壓合金的壓縮各向異性，不同溫度和應(yīng)變速率條件下擠壓合金壓縮變形行為和高溫下擠壓合金的顯微組織演變。研究結(jié)果如下：
　　擠壓Mg-2Dy-0.5Zn(at.％)合金主要由α-Mg，(Mg,Zn)xDy相和大量沿?cái)D壓方向平行分布的LPSO相組成。壓縮實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明合金顯示了明顯的壓縮各向異性。平行于擠壓方向（ED)合金試樣的壓縮強(qiáng)度顯著高于板材橫向

3、(TD)和與擠壓方向呈45°的合金試樣。ED方向合金試樣的壓縮屈服強(qiáng)度(CYS)、最大壓縮強(qiáng)度(UCS)和壓縮應(yīng)變分別為274.65 MPa,518.94MPa和12.93%。合金壓縮各向異性主要和LPSO相的分布以及變形晶粒中<101—0>//ED類型織構(gòu)的形成有關(guān)。
　　從室溫到300 ℃，合金的流變應(yīng)力隨著應(yīng)變速率的增大先降低后增大，但是合金的流變應(yīng)力對(duì)應(yīng)變速率的敏感性很低，斷裂延伸率的變化也不明顯。同時(shí)合金在不同應(yīng)變速率下

4、，斷裂后壓縮試樣表面都存在滑移帶或剪切帶。結(jié)果表明合金塑性變形機(jī)制主要是以剪切帶協(xié)調(diào)的位錯(cuò)滑移。在相同應(yīng)變速率條件下，隨著變形溫度的升高，合金的極限壓縮強(qiáng)度明顯降低，說(shuō)明壓縮性能受溫度的影響較為顯著。其本質(zhì)為加工硬化與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶軟化之間的相互競(jìng)爭(zhēng)作用。
　　合金在熱壓縮過(guò)程中發(fā)生了明顯的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，再結(jié)晶晶粒尺寸細(xì)小。從室溫到200oC，不同變形速率下，試樣容易在45°方向被壓裂，而在變形溫度為300 ℃時(shí)，應(yīng)變速率為1×10-3