高应变速率轧制ZK60板材的超塑性行为
2014-08-13严红革陈吉华余海洋
郑 翊 ,严红革 ,陈吉华 ,余海洋 ,苏 斌
(1. 湖南大学 材料科学与工程学院,长沙 410082;2. 湖南大学 喷射沉积技术及应用湖南省重点实验室,长沙 410082)
镁合金由于密度小、减震及屏蔽性能优异以及可回收利用等特点,从而作为结构材料的需求量正在日益增加,广泛应用于汽车、航空航天等领域。然而,镁合金由于为密排六方结构,室温下的塑性较差,限制了其在工业生产中的实际应用[1−4]。超塑性成形工艺是制备镁合金复杂结构件的重要方法之一[5]。
ZK60是一种综合性能优异的商业镁合金,国内外学者针对 ZK60镁合金的超塑性能开展了大量研究[6−14],如表1所列。目前,ZK60镁合金超塑性研究主要集中在以等径角挤压技术(ECAP)为代表的大塑性变形(SPD)工艺制备的超细晶棒材上[6−8],而超细晶板材超塑性的研究报道很少。KIM等[13]通过高比例差速轧制(HRDSR)工艺制备出了晶粒尺寸在1~2 μm的超细晶ZK60板材,在553 K下以1×10−3s−1应变速率拉伸时的最大伸长率达1000%。GALIYEV等[14]通过挤压−压制−轧制热加工工艺(TMP)制备的 ZK60板材在523 K下以1.4×10−4s−1的应变速率拉伸时最大伸长率达1330%。虽然KIM等[13]和GALIYEV等[14]的研究均获得较好的超塑性能,但是上述的方法都存在着材料制备工艺繁琐、生产设备要求较高和超塑性拉伸时应变速率偏低等问题。因此,开展简化细晶ZK60镁合金板材的制备工艺和实现高应变速率超塑成形的研究具有重要的意义。
本文作者所在课题组采用高应变速率轧制工艺制备出了细晶ZK60镁合金板材,并发现这种板材有着优良的力学性能[15]以及良好的可焊性[16],而高应变速率轧制工艺是一种短流程高效率制备细晶镁合金板材的有效方法,目前,尚未发现以这种方法制备的ZK60镁合金板材超塑性能的研究。……
