变形镁合金AZ80的腐蚀疲劳机理

根据挤压镁合金AZ80人工时效热处理(T5-177℃,16 h)前后分别在空气和NaCl介质中的疲劳寿命,研究了变形镁合金的腐蚀疲劳机理以及β相在腐蚀疲劳中的作用.结果表明:时效可导致AZ80组织β相体积分数增加、拉伸强度和硬度提高,可明显地提高在低应力水平下的腐蚀疲劳寿命.在空气中,疲劳裂纹萌生于表层和亚表面中的夹杂物;而在腐蚀介质中,腐蚀疲劳微裂纹萌生于试样表面的腐蚀坑,点蚀坑萌生于与β相相邻的α相.疲劳断口可见河流花样、二次裂纹、韧窝,具有解理特征.阳极溶解是挤压镁合金AZ80的腐蚀疲劳机制.

热处理对AZ80镁合金结构及性能的影响

利用环境扫描电镜(ESEM)和透射电镜(TEM)研究了时效温度对AZ80镁合金析出相的影响,测定了析出相/ 基体的位向关系,分析了不同析出相的析出机理及其对合金性能的影响.实验中观察到β-Mg17Al12析出相的一种新的析出方式一颗粒状β相沿晶界及孪晶处形核、生长. AZ80镁合金高温(310℃)时效时,析出相为连续析出,呈菱形片状或颗粒状. 其中前者在晶内均匀形核生长,与基体的基面平行,对合金性能有一定强化作用;而后者分布于晶界,它的出现大大降低了合金性能.时效温度降低(<250℃),将出现不连续析出相,呈片层状,其片层与基体基面平行或垂直,在晶界形核并向晶内生长,随着不连续析出相的生长,将推动晶界向前移动,不连续析出相对合金的性能强化效果较大.

冲击作用下AZ80镁合金的动态力学行为与组织变化

通过Hopkinson压杆冲击实验进行了不同应变率和不同高径比的AZ80变形镁合金的动态力学行为与组织性能研究。得出的主要结论如下:挤压态AZ80合金试样,应变率越高,合金的断裂强度和断裂应变越大,而冲击后的合金中越容易产生细化的孪晶组织。在应变率相近而高径比较小时,随应变增加应力增加幅度增大。在冲击速度相近而高径比较小时,冲击后的合金容易得到细化的孪晶组织。

AZ80+0.4%Ce挤压态镁合金热成形行为研究

利用Gleeble-3500热模拟试验机,在温度为300~420℃、应变速率为0.000 5~0.500 0 s^(-1)条件下对AZ80+0.4%Ce变形镁合金进行热模拟实验,研究该合金的高温流变行为。用ZIESS PL-A662数码光学显微镜分析温度与应变速率对合金显微组织演化规律的影响。结果表明:应变速率一定时,流变应力随温度的升高逐渐降低;变形温度一定时,合金的流变应力随应变速率的增大而升高。合金的显微组织演化过程为变形温度较低时,存在大量未结晶的粗大晶粒,动态再结晶进行不完全,温度升高后,动态再结晶进行较完全;动态再结晶晶粒尺寸随应变速率的增加而减小。最后,以经典的Arrhenius本构关系模型为基础,采用线性回归方法建立AZ80+0.4%Ce变形镁合金的流变应力本构模型,对比峰值应力的实验值与计算值,平均相对误差仅为6.00%。