<strong>Al-7.2Zn-3.8Mg</strong>合金热变形行为

doi:10.11901/1005.3093.2024.399

材料研究学报

2025, Vol. 39

Issue (10): 734-742 DOI: 10.11901/1005.3093.2024.399

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Al-7.2Zn-3.8Mg合金热变形行为

李庆乾¹^,², 刘胜胆¹^,²(

), 姜科达¹^,³, 范世通³, 赵寿荣³

1 中南大学材料科学与工程学院长沙 410083
2 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室长沙 410083
3 台山金桥铝型材厂有限公司台山 529261

Hot Deformation Behavior of Al-7.2Zn-3.8Mg Alloy

LI Qingqian¹^,², LIU Shengdan¹^,²(

), JIANG Keda¹^,³, FAN Shitong³, ZHAO Shourong³

1 School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China
2 Key Laboratory of Non-Ferrous Metal Materials Science and Engineering, Ministry of Education, Central South University, Changsha 410083, China
3 Taishan City Kam Kiu Aluminium Extrusion Co. , Ltd. , Taishan 529261, China

引用本文:

李庆乾, 刘胜胆, 姜科达, 范世通, 赵寿荣. Al-7.2Zn-3.8Mg合金热变形行为[J]. 材料研究学报, 2025, 39(10): 734-742.
Qingqian LI, Shengdan LIU, Keda JIANG, Shitong FAN, Shourong ZHAO. Hot Deformation Behavior of Al-7.2Zn-3.8Mg Alloy[J]. Chinese Journal of Materials Research, 2025, 39(10): 734-742.

全文: PDF(16184 KB) HTML

摘要:

在变形温度为400~460 ℃、变形速率为0.01~0.1 s^-1的条件(lnZ = 31.1~36.6)下进行Al-7.2Zn-3.8Mg合金的Gleeble热压缩实验，用电子背散射衍射分析其微观组织，研究其热变形、动态软化机制并构建了本构方程。结果表明，在给定的变形参数条件下这种合金的热变形激活能为217.702 kJ/mol，动态回复是其主要的动态软化机制；lnZ 34.3时出现动态再结晶，随着lnZ数值的增大再结晶分数降低；在此范围内动态再结晶的机制为连续动态再结晶和不连续动态再结晶，且随着lnZ的降低连续动态再结晶更为显著，在31.1 lnZ 32.1的条件下还发生了几何动态再结晶。

关键词 ：金属材料, Al-Zn-Mg合金, 本构方程, 微观组织, 动态软化机制

Abstract：

The hot deformation behavior of Al-7.2Zn-3.8Mg alloy was studied via gleeble thermal simulation tester by deformation rate of 0.01-0.1 s^-1 in temperature range 400-460 ^oC (lnZ range is 31.1 to 36.6) and then the constitutive equation was constructed. Meanwhile, the microstructure of the alloy was examined by electron backscatter diffraction technique and the dynamic softening mechanism was discussed. The results show that the activation energy of hot deformation of the alloy is 217.702 kJ/mol in the setting range of compression parameters and dynamic recovery is dominant softening mechanism. Dynamic recrystallization occurs at lnZ 34.3, and the recrystallization fraction decreases with the increase of lnZ; within this range, the mechanism includes continuous dynamic recrystallization and discontinuous dynamic recrystallization, and with the decrease of lnZ, the continuous dynamic recrystallization characteristics are more obvious; the geometric dynamic recrystallization appears for 31.1 lnZ 32.1.

Key words： metallic materials Al-Zn-Mg alloys constitutive equation microstructure dynamic softening mechanism

收稿日期: 2024-09-29

ZTFLH:

TG146.2

基金资助:广东省江门市2023年省科技创新战略专项市县科技创新支撑项目(2023780200080009576)

通讯作者: 刘胜胆，教授，lsd_csu@csu.edu.cn，研究方向为高性能铝合金制备、连接及组织与性能调控

Corresponding author: LIU Shengdan, Tel: (0731)88830265, E-mail: lsd_csu@csu.edu.cn

作者简介: 李庆乾，男，2000年生，硕士生

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表1 实验用Al-Zn-Mg合金化学元素含量

图1 Al-Zn-Mg合金的流变应力-应变曲线

图2 lnε˙与lnσ、lnε˙与σ、lnsinhασ与lnε˙以及lnsinhασ与1/T的关系

表2 合金的热变形参数对应的lnZ值

图3 初始试样的晶粒组织特征

图4 变形速率为0.01 s-1在不同温度压缩后合金的IPF图与晶界取向差分布

图5 变形速率为0.05 s-1在460 ℃压缩后合金的IPF图和晶界取向差分布

图6 在不同lnZ条件下合金的再结晶分布

图7 Xdrx与lnZ的关系曲线

图8 在不同lnZ条件下合金的晶界图和GND图

图9 两种动态再结晶演化机制的示意图

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