基于人工神经网络的Mg-Zn-Zr-Ce合金热压缩变形研究

为研究含稀土元素铈的镁合金中高温流变行为,利用热模拟试验机对Mg-6Zn-0.5Zr-1.5Ce合金在变形温度523～673 K、应变速率0.001～1 s-1范围内进行热压缩实验.基于真应力真应变实验数据构建了单隐层前馈误差反向传播人工神经网络模型,利用该模型对ZK60-1.5Ce合金的流变应力行为进行预测,并分析了变形温度、应变速率与真应变对流变应力的影响.研究表明:Ce添加可显著细化晶粒;该镁合金的流变应力随变形温度降低和应变速率升高而增加;其流变应力行为可用双曲正弦函数进行描述,依据峰值应力拟合求得该合金的表观激活能为161.13 kJ/mol;变形温度和应变速率对流变应力的影响高于真应变.所建立的人工神经网络模型可以很好地描述该镁合金的流变应力,其预测值与实验数值吻合良好.

新型Mg-Bi-Al-Zn变形镁合金的微观组织与力学性能

基于开发低成本非稀土型变形镁合金的目的,利用XRD、SEM、EDS、TEM和EBSD等检测手段对新型Mg-7Bi-1Al-1Zn(质量分数,%,BAZ711)合金的微观组织进行相关表征,同时采用万能试验机测试了其铸态及挤压态试样的力学性能。结果表明:铸态BAZ711合金中粗大的Mg_3Bi_2相呈连续网状分布于α-Mg枝晶晶界处,其平均二次枝晶臂间距约为50μm;挤压态BAZ711合金发生完全再结晶,平均晶粒尺寸减小为3μm,微米级Mg_3Bi_2相沿挤压方向呈条带状断续分布,同时,基体中弥散分布有大量50~200 nm的近球状或短杆状Mg_3Bi_2相;挤压后合金表现出典型挤压织构特征。由于组织细化和微/纳双尺度第二相的综合强化作用,挤压态合金力学性能较铸态显著提高,其拉伸屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到244 MPa、305 MPa和14%。