在Gleeble热/力模拟实验机上模拟测试了耐磨弯头的高温力学性能,分析了在不同变形条件下热变形抗力的变化规律,研究了耐磨弯头的显微组织、室温与热变形温度下力学性能的影响。
耐磨弯头的组织除含α-Mg相外,主要由骨骼状和条状的Al2Ca相、点状的Al11La3颗粒相以及少量的β-Mg17Al12相组成,在热回复条件下,采用Gleeble-1500D热/力模拟实验机,研究测试了耐磨弯头(/%:0.05~0.10C、0.30~0.50Si、0.80~1.00Mn、≤0.020P、≤0.008S、0.20~0.40Cu、0.15~0.35Ni、0.40~0.60Cr)200mm×1350mm铸坯试样在700~1000℃,热拉伸应变率5×10-3s-1时的强度、塑性模量和断面收缩率。耐磨弯头的高温强度较小,600℃时抗拉强度约164MPa,屈服强度和抗拉强度均随测试温度降低而增大,抗拉强度折减系数在700℃时普遍高于稳态试验结果,二者相对误差27%~57%。随温度下降铸坯塑性模量(硬化系数)和强度增加,致耐磨弯头的屈服强度高于稳态试验结果,提高了耐磨弯头的高温力学性能。耐磨弯头的热变形抗力随变形量、变形速率的增加而增加,随温度的升高而降低,Sr的加入显著细化了基体合金的显微组织,抑制β-Mg17Al12相的析出,并在晶界上析出Mg-Al-Sr三元耐热相。800℃时耐磨弯头的强度随温度的变化速率出现明显转变,在850℃,塑性值都达到最低点,断面收缩率接近23%,耐磨弯头具有良好的塑性,脆性区温度范围较窄,并且这种态势随变形温度、变形速率的提高逐渐趋缓。
此外,热变形通过改变耐磨弯头中奥氏体的晶界能和位错能,使耐磨弯头的高温抗拉强度(σb)和屈服强度(σ0.2)得到明显提高,综合力学性能最佳。
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