含稀土汽车用耐热镁合金的热变形行为

目的为了开发出汽车用低成本、高性能Mg−Sm系耐热镁合金,需要考察镁合金热变形过程中变形温度、应变速率等对镁合金流变行为的影响,并建立流变应力本构方程,从而为实际工业生产中的加工工艺提供理论依据。方法采用Gleeble−3800型热力模拟试验机在变形温度350~450℃、应变速率0.001~1 s^(-1)的条件下对Mg−3.8Sm−1.2Zn−0.5Zr镁合金进行等温压缩变形,建立Mg−3.8Sm−1.2Zn−0.5Zr镁合金的流变应力本构方程,并对本构方程模型进行应变补偿。结果均匀化态Mg−3.8Sm−1.2Zn−0.5Zr镁合金中可见20~40µm的等轴晶晶粒和未回溶的第二相,主要物相为α−Mg和(Mg,Zn)3Sm相。Mg−3.8Sm−1.2Zn−0.5Zr镁合金的热变形激活能Q=238.95 kJ/mol,应力水平参数α=0.0140,结构因子A=3.6628×10^(16)。建立了Mg−3.8Sm−1.2Zn−0.5Zr镁合金的双曲正弦Arrhenius流变应力本构方程,并用温度补偿变形速率因子参数Z表达了Mg−3.8Sm−1.2Zn−0.5Zr镁合金流变应力本构方程。等温压缩热变形过程中,基于应变补偿的流变应力本构方程模型的相关系数为0.9939,绝对平均误差为6.898%,均方根误差为5.813,计算结果和试验值吻合较好。结论基于应变补偿的流变应力本构方程模型可以较为准确地对Mg−3.8Sm−1.2Zn−0.5Zr镁合金的流变应力进行预测。