《镁合金超塑性》PPT课件.ppt

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1、镁合金超塑性报告人：镁Mg密度1.74g/cm3，（纯铝：2.702 g / cm3）熔点648.8℃。沸点1107℃。化合价+2，电离能7.646eV晶体结构密排六方镁合金铸造镁合金变形镁合金变形镁合金：一般是指可用挤压、轧制、锻造等塑性成形方法加工成形的镁合金。2014/12/022镁及镁合金的概述变形镁合金的力学性能明显优于铸造镁合金。研究表明，镁合金在热变形（如挤压、轧制、锻造等）后组织得到明显细化，铸造组织缺陷被消除，从而产品的综合力学性能大大提高。2014/12/02342014/12/02知识小链接52014/12/02在民用机和军

2、用飞机尤其是轰炸机广泛使用镁合金制品。著名的美国B-52轰炸机的机身部分就使用了镁合金板材635公斤，挤压件90公斤，铸件超过200公斤。目前,AZ31B镁合金在汽车上的应用也很广泛。如离合器壳体、阀盖、变速箱体气缸盖、空调机外壳等。为了在汽车受到撞击后提高吸收冲击力和轻量化，在方向盘和坐椅上使用镁合金。根据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重,所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大，汽车的轻量化成必然趋势。AZ31B镁合金按制造工艺镁合金可分为两大类：变形镁合金和铸造镁合金。铸造镁合金在室温和高温下具有良好的机械性能，AZ31B铸造

3、镁合金主要用于汽车零件、机件壳罩和通信设备等。与铸造镁合金相比，AZ31B变形镁合金具有更高的强度、更好的塑性，主要用于薄板、挤压件和锻件等。62014/12/0272014/12/02在民用机和军用飞机尤其是轰炸机广泛使用镁合金制品。著名的美国B-52轰炸机的机身部分就使用了镁合金板材635公斤，挤压件90公斤，铸件超过200公斤。目前,AZ31B镁合金在汽车上的应用也很广泛。如离合器壳体、阀盖、变速箱体气缸盖、空调机外壳等。为了在汽车受到撞击后提高吸收冲击力和轻量化，在方向盘和坐椅上使用镁合金。根据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自

4、重,所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大，汽车的轻量化成必然趋势。AZ31B镁合金按制造工艺镁合金可分为两大类：变形镁合金和铸造镁合金。铸造镁合金在室温和高温下具有良好的机械性能，AZ31B铸造镁合金主要用于汽车零件、机件壳罩和通信设备等。与铸造镁合金相比，AZ31B变形镁合金具有更高的强度、更好的塑性，主要用于薄板、挤压件和锻件等。大多数镁合金具有密排六方结构塑性变形的主要方式是滑移和孪生一个滑移面三个滑移方向实质只有两个独立滑移系滑移系少决定了镁合金的塑性差，变形加工能力有限2014/12/028超塑性的概述通常认为,超塑性是指材料在拉伸

5、条件下,表现出异常高的伸长率而不产生缩颈与断裂的现象。通常,当伸长率A≥100%时即可称为超塑性,A的范围可从100%～300%,有的甚至达到百分之几千。也有人用应变速率敏感性指数m来定义超塑性,当材料的m>0.3时,材料即具有超塑性。材料在超塑性状态下典型的宏观变形特征表现为大变形、小应力、无颈缩及易成形等。镁合金超塑性变形是利用镁合金在一定条件(温度、变形速度、组织等)下的超塑性特性进行大变形成形的加工方式。2014/12/029相变超塑性又称为转变超塑性或动态超塑性,是指金属材料在一定相变温度范围内和载荷作用下,经过多次循环相变或同素异构转

6、变，使金属原子发生剧烈运动而呈现超塑性。相变超塑性不要求材料具有微细等轴晶粒,但要求具有固态相变,变形温度需频繁变化,给实际应用带来困难,故应用受到限制。在这方面,钢铁、钛合金、铜合金研究的比较多。组织超塑性又称为恒温超塑性或微细晶粒超塑性或结构超塑性,它要求材料具有微细的等轴晶组织,在一定的温度区间(Ts≥0.5Tm,Ts和Tm分别是超塑性变形的绝对温度和材料熔点的绝对温度)和一定的变形速率条件下(应变速率在10-4～10-1s-1之间)呈现超塑性。因此,初始组织具有微细晶粒尺寸,以及所需的高温、低速是获得良好结构超塑性的三个必要条件。一般来说

7、，晶粒越细小则越有利于超塑性的发展，当晶粒细化至1um以下时，甚至在较低温度和较高应变速率条件下也可能获得良好的超塑性。2014/12/0210按照实现超塑性的条件和变形特点的不同组织超塑性相变超塑性镁合金超塑性变形机制及特点人们普遍认为,晶界滑动(grainboundarysliding,GBS)是超塑性变形的主要机制,其基本原理是单个晶粒作为变形中的基本单元,通过其界面的相互滑动而实现晶粒的换位及移动。由于镁合金超塑性变形过程中晶界滑移的激活能稍高于晶界扩散和晶格扩散的活化能,其晶界滑移总会在三叉晶界处或材料增强相与基体的相界处产生应力集中，

8、产生应力集中使得晶界滑移受阻,从而导致空隙和重叠产生,因此镁合金在超塑性变形中存在对晶界的滑动起协调和补偿作用的机制,如原子与空穴的扩散