镁合金温度相关问题

1、镁合金温度相关问题镁合金温度相关问题1、镁合金的超塑性2、镁合金热变形过程中的裂边3、镁合金的蠕变1、镁合金的超塑性2、镁合金热变形过程中的裂边3、镁合金的蠕变1、镁合金的超塑性、镁合金的超塑性A、超塑性简介B、超塑性的微观机制C、研究案例A、超塑性简介、超塑性简介A、超塑性简介、超塑性简介超塑性的条件 稳定的等轴微细晶粒组织（通常稳定的等轴微细晶粒组织（通常0.55m ） 一定的温度区间（一定的温度区间（Ts=0.50.65Tm，Ts和和Tm分别分别为超塑变形和材料熔点温度的绝对温度）为超塑变形和材料熔点温度的绝对温度） 一定的变形速度（应变速率在一定的变形速度（应变速率在10-410-1/

2、S之间）之间） s/104 属于蠕变速度区域； ss/10/1014 超塑性的速度区 s/101 属于常规变形速度区域。 A、超塑性简介、超塑性简介超塑性的应用A、超塑性简介、超塑性简介镁合金精密齿轮300,110-3/s，约，约20分钟完成分钟完成A、超塑性简介、超塑性简介A、超塑性简介、超塑性简介A、超塑性简介、超塑性简介超塑性的应用-扩散连接A、超塑性简介、超塑性简介A、超塑性简介、超塑性简介B、超塑性微观机制、超塑性微观机制熔炼金相力学性能显微表征（扫描电镜、透射电镜） B、超塑性微观机制、超塑性微观机制 如何从力学性能曲线得到材料成形性能的信息？B、超塑性微观机制、超塑性微观机制 B

3、、超塑性微观机制、超塑性微观机制 e表示真应变注意：注意：n只反映出变形量，而没有反映出变形的快慢只反映出变形量，而没有反映出变形的快慢B、超塑性微观机制、超塑性微观机制B、超塑性微观机制、超塑性微观机制B、超塑性微观机制、超塑性微观机制超塑性材料由于超塑性材料由于m值较大，使得流动应力对应变速率非常敏值较大，使得流动应力对应变速率非常敏感，颈缩处的局部变形速度的增加，会使该区流动应力得到感，颈缩处的局部变形速度的增加，会使该区流动应力得到明显提高，使颈缩处发生显著硬化，变形就会转移到其它部明显提高，使颈缩处发生显著硬化，变形就会转移到其它部位，从而可获得较大的延伸率。位，从而可获得较大的延伸

4、率。B、超塑性微观机制、超塑性微观机制仅靠位错滑移无法实现超塑性B、超塑性微观机制、超塑性微观机制仅靠位错滑移无法实现超塑性B、超塑性微观机制、超塑性微观机制晶界滑动和晶粒转动B、超塑性微观机制、超塑性微观机制大量原子的扩散B、超塑性微观机制、超塑性微观机制动态再结晶再结晶的驱动力1、高密度位错，使得局部能量剧烈上升2、晶界的曲率。晶粒长大，有利于减少晶界的曲率，降低体系的能量。C、研究案例、研究案例出发点：不同的超塑性机制对应的温度不同C、研究案例、研究案例C、研究案例、研究案例C、研究案例、研究案例C、研究案例、研究案例金相显微镜已经无能为力（透射电镜）注意标尺，最终晶粒尺寸为2C、研究案

5、例、研究案例变形速率1、镁合金的超塑性2、镁合金热变形过程中的裂边3、镁合金的蠕变2、镁合金热变形中的裂边、镁合金热变形中的裂边A、裂边的原因B、研究案例A、裂边的原因、裂边的原因镁合金有一种非常有趣的现象：低温时成型性能不好高温变形时又容易产生裂纹变形速度变形温度A、裂边的原因、裂边的原因低温时的问题：独立滑移系只有2个，无法协调多晶的变形。需要升高温度，以激发非基面滑移。高温时的问题：镁合金的熔点低，在高温的时候，局部温度很容易就达到熔点。如果有共晶组织，更是不堪设想。值得注意的是，镁合金中，很多第二相颗粒的熔点也是低于纯Mg的。A、裂边的原因、裂边的原因对加工速度的影响（挤压成本是铝合金

6、的3倍）除了设备本身可以调节温度外，塑性加工输入的机械能，也有90%的会转变为热量。加工速度速度过快，会导致热量来不及散发而升高温度。A、裂边的原因、裂边的原因虚线表示铝合金，挤压速度已经“爆表”B、研究案例、研究案例为了控制热裂，需要减少低熔点相，增加高熔点相。从右图可知，Zn元素会生成大量低熔点相。B、研究案例、研究案例1、镁合金的超塑性2、镁合金热变形过程中的裂边3、镁合金的蠕变3、镁合金的蠕变、镁合金的蠕变 A、蠕变机理 B、研究案例A、蠕变机制、蠕变机制位错滑移为主晶界迁移为主晶界强度与晶粒强度随温度增加而下降的趋势不同，在其交点对应温度TS（称为等强温度）以上，材料由穿晶断裂变为沿

7、晶断裂。形变速度愈低则TS愈低A、蠕变机制、蠕变机制在服役温度（35-70%熔点）下，应力远低于屈服应力时结构/材料中长度（变形）随时间增长而增加，卸载后变形无回复；破坏时无明显颈缩蠕变过程不仅表现为外形尺寸的改变，而且内部衍生孔洞，聚合长大导致部件/材料的断裂A、蠕变机制、蠕变机制与短时拉伸曲线的区别：低应力，时间长Creep strainStress rupturecreep ruptureTransient creepTimeSteady-state creepaccelerating creep蠕变过程虽然也发生加工硬化效应，但是加工硬化的趋势较为平坦A、蠕变机制、蠕变机制典型蠕变曲线

8、典型蠕变曲线 典型蠕变曲线分为三个阶段：减速蠕变、恒速蠕变和加速蠕变。（外部应力不变）A、蠕变机制、蠕变机制 蠕变第一阶段以晶内滑移和晶界滑移方式进行。 攀移驱动力不足，因而滑移造成的加工硬化效应超过攀移造成的回复软化效应，故变形速率不断降低。 在晶界台阶处或第二相质点附近形成裂纹核心，也可能由于晶界滑动在三晶粒交汇处受阻而形成裂纹核心。A、蠕变机制、蠕变机制裂纹的形成A、蠕变机制、蠕变机制 蠕变第二阶段，晶内变形以位错滑移和攀移交替方式进行，晶界变形以晶界滑动和迁移交替方式进行。 晶内迁移和晶界滑动使金属强化，但位错攀移和晶界迁移使金属软化，强化与软化作用达到动态平衡时，形变速率即保持稳定。

9、 裂纹优先在与拉应力垂直的晶界上长大，形成楔形和孔洞形裂纹。虽然强化和软化达到动态平衡，但是裂纹越来越多。A、蠕变机制、蠕变机制 蠕变第三阶段在由第二阶段后开始连接的楔形与孔洞形裂纹上进一步依靠晶界滑动、空位扩散和孔洞连接而扩展，蠕变速度加快，直至裂纹达到临界尺寸而断裂。A、蠕变机制、蠕变机制抗蠕变性能的表征方式材料的强度用屈服强度、抗拉强度来表征A、蠕变机制、蠕变机制抗蠕变性能的表征方式A、蠕变机制、蠕变机制抗蠕变性能的表征方式-蠕变极限A、蠕变机制、蠕变机制抗蠕变性能的表征方式-蠕变极限A、蠕变机制、蠕变机制抗蠕变性能的表征方式-持久强度极限A、蠕变机制、蠕变机制如果提高抗蠕变性能：1、减缓扩散过程2、钉扎位错3、增加第二相的数量4、增加晶界的稳定性B