铸态AZ31镁合金热变形行为研究Study on Thermal Deformation Behavior of As-cast AZ31 Magnesium Alloy
王海宇,帅美荣,唐佳伟,常彬彬,刘鑫
摘要(Abstract)：
在Gleeble3500热模拟实验机上,对铸态AZ31镁合金进行热压缩实验,获得了变形温度为250～400℃、应变速率为0.005～0.5 s~(-1)条件下镁合金的流变应力曲线,分析了主要工艺参数对AZ31镁合金流变应力的影响规律。结果表明,随着应变的进行,在硬化软化机制共同作用下,材料的流变应力达到峰值应力后缓慢下降,最后基本保持不变,镁合金发生了动态再结晶,;随着温度的升高,应变速率降低,其峰值应力显著下降,可见镁合金属于温度敏感型材料。在此基础上,基于双曲正弦流动应力本构模型,同时考虑塑性变形热和摩擦热的影响,建立了形式简单且具有较高精度的流动应力预测模型。预测值与实验值的相关系数为0.932,该模型能较好地描述铸态AZ31镁合金热变形过程中的流变应力行为。
关键词(KeyWords)： AZ31镁合金;热变形行为;本构模型
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(51604181,518753823);; 山西重点研发计划项目(201903D121043);; 山西省青年科技研究基金(201901D211312)
作者(Author): 王海宇,帅美荣,唐佳伟,常彬彬,刘鑫
参考文献(References)：
- [1]左铁镛．21世纪的轻质结构材料-镁及镁合金发展[J]．新材料产业，2007(12):22-26.
- [2]刘庆．镁合金塑性变形机理研究进展[J]．金属学报，2010,46(11):1458-1472.
- [3]李宏战，李争显，杜继红．高强镁合金的研究现状[J]．材料开发与应用，2011,26(6):89-92.
- [4]吴园园，谭成文，杨勇彪．高应变率下AZ31B镁合金力学行为各向异性[J]．稀有金属材料与工程，2009,38(3):404-408.
- [5]曾荣昌，柯伟，徐永波．Mg合金的最新发展及应用前景[J]．金属学报，2001,37(7):673-685.
- [6]黄光杰，钱宝华，汪凌云．AZ31镁合金初始动态再结晶的临界条件研究[J]．稀有金属材料与工程，2007,36(12):2080-2083.
- [7]王忠堂，张士宏，齐广霞．AZ31镁合金热变形本构方程[J]．中国有色金属学报，2008,18(11):1977-1982.
- [8] AHMAD I R,SHU D W. Magnesium Alloys a Promising Option as Protection Materials[J]. Solid State Phenomena,2014,592:40.
- [9]汪凌云，黄光胜，范永革，等．变形AZ31镁合金的晶粒细化[J]．中国有色金属学报，2003,13(3):594-599.
- [10]张治民，王强，李兆智．AZ80镁合金热变形行为和微观组织演变研究[C]//第十届全国塑性工程学术年会、第三届国际塑性加工先进技术研讨会，2007.
- [11]汪清．AZ31镁合金特种型材挤压成形工艺及性能研究[D]．重庆:重庆大学，2013.
- [12] LUO A,PEKGULERYUZ M O. Cast magnesium alloys for elevated temperature applications[J]. Journal of Materials Science.1994(20):5259-5271.
- [13]刘祖岩，刘刚，梁书锦．AZ31镁合金应力-应变关系的测定与四维描述[J]．稀有金属材料与工程，2007(S3):304-307.
- [14] SUN CY,LIU J R,LI R,et al. Constitutive relationship of IN690 superalloy by using uniaxial compression tests[J]. RARE METALS,2011,30(1):81-86.
- [15] SELLARS C M,MCTEGAR W J. On the mechanism of hot deformation[J]. ACTA Metallurgica,1966(14):1136-1138.