稀土Gd掺杂Al-Zn-Mg-Cu合金的热变形行为与热加工图

采用Gleeble-3800热力模拟试验机对稀土Gd掺杂Al-Zn-Mg-Cu合金进行了不同温度(300~450℃)和应变速率(0.001~1 s-1)下的热压缩实验。基于Arrhenius方程、动态材料模型和Prasad理论建立了该材料的热变形本构方程和热加工图。结果表明:该材料真应力-真应变曲线所示的峰值应力随着变形温度的降低和应变速率的增加逐渐升高,添加Gd元素后,合金的热变形激活能为167.78 kJ·mol-1,较未掺杂的Al-Zn-Mg-Cu合金有所提高。此外,不同应变下的热加工图中只存在一个功率耗散峰值效率区,这个区域随着应变的增加逐渐收缩,最佳热变形区域为变形温度430~450℃,应变速率0.0067~0.082 s-1。对位于稳定热加工区域的450℃,0.01 s-1热压缩试样进行组织分析,结果表明该组参数下晶粒组织得到明显细匀化控制,说明热加工图可用于稀土Gd掺杂Al-Zn-Mg-Cu合金的变形预测。

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本文档关键词:热加工,掺杂,合金,变形,稀土