论文部分内容阅读
研究微量添加过渡族金属元素对于铸造铝合金的组织细化与力学性能的影响，近些年受到广泛的关注，然而关于Ti、V微量加入对近共晶铝硅镁合金热变形行为影响的研究报道甚少。本文以含有不同Ti、V含量的近共晶Al-Si-Mg合金为研究对象(S3:Al12.5Si0.5Mg、N1:Al12.5Si0.5Mg0.1Ti、PI: Al12.5Si0.5Mg0.1V、O6: Al12.5Si0.5Mg0.1Ti0.1V)，研究了Ti、V颗粒对合金热变形组织与性能的影响，通过等温热压缩模拟实验研究了Ti、V微量元素对近共晶Al-Si-Mg合金高温流变行为的影响。以下是本文得出的主要结论: (1)热挤压时合金中富硅区由于存在高密度的大尺寸硅颗粒，发生了充分的动态再结晶，晶粒细小(＜10μm);贫硅区缺少大尺寸的硅颗粒，动态再结晶不如富硅区充分，晶粒相对粗大(10～20μm)。Ti、V元素的加入抑制了Al基体热挤压变形过程中的动态再结晶。 (2)Ti、V元素的添加可以提高合金挤压态的强度，且保持较高的塑性。添加微量Ti、V具有抑制合金挤压时发生动态再结晶的能力，增强了亚晶界与晶界的强化效应;阻碍合金挤压过程中形变织构转变为再结晶织构，提高了合金的Toylor因子M值;同时抑制合金中π-Fe和Mg2Si相的动态析出，提高合金的本征剪切应力，稳定了合金固溶强化效果，从而大幅提高挤压态合金的强度。 (3)在近共晶Al-Si-Mg合金热挤压过程中，添加Ti比添加V阻碍形变织构向再结晶织构转变的能力强，继而抑制动态再结晶能力强，而添加V比添加Ti抑制π-Fe和/或Mg2Si相动态析出的能力强。 (4)四种不同Ti、V含量铝硅镁合金在实验范围内等温热压缩变形时都存在明显的稳态流变特征，它们的高温流变行为是受热激活控制的，可以用包含Z参数的双曲正弦函数来描述。构建的四种合金的流变本构方程表明:合金中添加Ti、V提高了合金的高温流变抗力与热激活能，从而显著影响了合金的高温流变行为。基于动态材料模型绘制的热加工图表明:Ti、V元素的添加对耗散系数影响不大，而对加工死区存在较为明显的影响。复合添加Ti、V合金具有最小加工死区。