脈沖電流對AZ31B鎂合金板料塑性變形行為的影響及其機理研究
發(fā)布時間:2022-11-04 23:37
近年來,由于鎂合金極高的比強度與比剛度、良好的電磁屏蔽性、高的電導(dǎo)及熱導(dǎo)率、生物相容性等優(yōu)良理化特性,逐漸成為用量第三大的金屬結(jié)構(gòu)材料,被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、電子、醫(yī)療等各個行業(yè)。然而,大部分該合金為密排六方(HCP)晶體結(jié)構(gòu),常溫下獨立滑移系少于5個,故常溫塑性較差。隨著溫度升高,受熱激活控制的柱面滑移及錐面滑移相繼激活,其塑性變形能力獲得極大改善,然而升高溫度所導(dǎo)致的熱應(yīng)力及氧化問題極大影響產(chǎn)品精度,故亟需一種新的成形工藝以進一步挖掘鎂合金的應(yīng)用潛力。與此同時,許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)電流能改善金屬材料的塑性并降低其流動應(yīng)力(電塑性效應(yīng)),而為了研究、解釋該現(xiàn)象,也提出了眾多物理假設(shè)及數(shù)學(xué)模型。同時,部分學(xué)者直接從工藝出發(fā),研究電流在材料加工中的應(yīng)用,提出了許多電輔助成形工藝。本文以AZ31B鎂合金板料為研究對象,研究了該合金在脈沖電流條件下的變形行為、微觀組織演化及相關(guān)機理,深化了對電輔助成形工藝原理的認識,并提出了兩種新的電輔助工藝。本文的具體研究內(nèi)容如下:首先,采用脈沖電流對經(jīng)15%預(yù)拉伸應(yīng)變的AZ31B鎂合金板材進行退火處理,研究了脈沖電流對板材中現(xiàn)存位錯和微觀組織演化的影響。研...
【文章頁數(shù)】:124 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 鎂合金的變形機制
1.3 鎂合金變形行為及機理的研究進展
1.4 電流對金屬的非焦耳熱效應(yīng)
1.5 電流在金屬加工工藝中的應(yīng)用
1.6 本文的研究內(nèi)容及目的
第2章 AZ31B鎂合金電輔助退火研究
2.1 試驗材料
2.2 電輔助退火試驗方法及方案
2.3 電輔助退火中的微觀組織演化
2.4 電輔助退火中的位錯湮滅
2.5 本章小結(jié)
第3章 AZ31B鎂合金電輔助單向拉伸試驗研究
3.1 電輔助單拉試驗方法及方案
3.2 電輔助單向拉伸試驗研究
3.3 熱變形參數(shù)對電輔助塑性變形的影響
3.4 電輔助單向拉伸的流動應(yīng)力模型
3.5 脈沖電流對微觀組織演化的影響
3.6 脈沖電流對位錯運動的影響
3.7 本章小結(jié)
第4章 AZ31B鎂合金電輔助單向壓縮試驗研究
4.1 電輔助單向壓縮試驗方法及方案
4.2 脈沖電流對微觀組織演化的影響
4.3 本章小結(jié)
第5章 AZ31B鎂合金電輔助板料成形工藝研究
5.1 電輔助沖裁工藝研究
5.1.1 電輔助沖裁工藝試驗設(shè)計
5.1.2 電輔助沖裁試驗結(jié)果與分析
5.2 電輔助板料擠壓工藝研究
5.2.1 電輔助板料擠壓工藝試驗設(shè)計
5.2.2 電輔助板料擠壓試驗結(jié)果與分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間撰寫的學(xué)術(shù)論文及成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Experimental Exploration of Electrical Pulse-Assisted Roller Hemming of AZ31B Magnesium Alloy Sheet[J]. 解煥陽,劉凱,王倩,彭芳,方林強,董湘懷,王建峰. Journal of Shanghai Jiaotong University(Science). 2016(05)
[2]航空航天變形鎂合金應(yīng)具備的性能[J]. 王祝堂. 輕合金加工技術(shù). 2016(01)
[3]鎂合金在汽車上的應(yīng)用及發(fā)展前景[J]. 張耀丹. 汽車實用技術(shù). 2015(09)
[4]Influence of Pre-strain on the Mechanical Properties of A6111-T4P Sheet with Bake Hardening[J]. Shan-Shan Li,Jie-Shi Chen,Jun Chen,Cedric Xia,Danielle Zeng. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2015(06)
[5]鎂合金在航空領(lǐng)域應(yīng)用的研究進展[J]. 趙懌,董剛,趙博. 有色金屬工程. 2015(02)
[6]鎂合金在車輛結(jié)構(gòu)部件上的應(yīng)用[J]. 森 久史,蔡千華. 國外鐵道車輛. 2014(06)
[7]生物可降解鎂合金臨床應(yīng)用研究進展[J]. 王嘯虎,閻鈞,陳義剛,鄭起. 材料導(dǎo)報. 2013(21)
[8]電塑性效應(yīng)及在塑性成形中的應(yīng)用新進展[J]. 解煥陽,董湘懷,方林強. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2012(07)
[9]先進鎂合金材料及其在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 丁文江,付彭懷,彭立明,蔣海燕,王迎新,吳國華,董杰,郭興伍. 航天器環(huán)境工程. 2011(02)
[10]歐盟對航空航天器變形鎂合金應(yīng)用的評估[J]. 王祝堂. 鋁加工. 2010(05)
博士論文
[1]鎂合金及先進高強鋼電脈沖輔助塑性成形性能研究[D]. 解煥陽.上海交通大學(xué) 2015
[2]血管支架用Mg-Zn-Y-Nd合金的體外生物相容性及表面改性研究[D]. 劉小麗.北京科技大學(xué) 2015
[3]AZ31鎂合金塑性變形機制及再結(jié)晶行為的研究[D]. 黃洪濤.清華大學(xué) 2013
本文編號:3701541
【文章頁數(shù)】:124 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 鎂合金的變形機制
1.3 鎂合金變形行為及機理的研究進展
1.4 電流對金屬的非焦耳熱效應(yīng)
1.5 電流在金屬加工工藝中的應(yīng)用
1.6 本文的研究內(nèi)容及目的
第2章 AZ31B鎂合金電輔助退火研究
2.1 試驗材料
2.2 電輔助退火試驗方法及方案
2.3 電輔助退火中的微觀組織演化
2.4 電輔助退火中的位錯湮滅
2.5 本章小結(jié)
第3章 AZ31B鎂合金電輔助單向拉伸試驗研究
3.1 電輔助單拉試驗方法及方案
3.2 電輔助單向拉伸試驗研究
3.3 熱變形參數(shù)對電輔助塑性變形的影響
3.4 電輔助單向拉伸的流動應(yīng)力模型
3.5 脈沖電流對微觀組織演化的影響
3.6 脈沖電流對位錯運動的影響
3.7 本章小結(jié)
第4章 AZ31B鎂合金電輔助單向壓縮試驗研究
4.1 電輔助單向壓縮試驗方法及方案
4.2 脈沖電流對微觀組織演化的影響
4.3 本章小結(jié)
第5章 AZ31B鎂合金電輔助板料成形工藝研究
5.1 電輔助沖裁工藝研究
5.1.1 電輔助沖裁工藝試驗設(shè)計
5.1.2 電輔助沖裁試驗結(jié)果與分析
5.2 電輔助板料擠壓工藝研究
5.2.1 電輔助板料擠壓工藝試驗設(shè)計
5.2.2 電輔助板料擠壓試驗結(jié)果與分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間撰寫的學(xué)術(shù)論文及成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Experimental Exploration of Electrical Pulse-Assisted Roller Hemming of AZ31B Magnesium Alloy Sheet[J]. 解煥陽,劉凱,王倩,彭芳,方林強,董湘懷,王建峰. Journal of Shanghai Jiaotong University(Science). 2016(05)
[2]航空航天變形鎂合金應(yīng)具備的性能[J]. 王祝堂. 輕合金加工技術(shù). 2016(01)
[3]鎂合金在汽車上的應(yīng)用及發(fā)展前景[J]. 張耀丹. 汽車實用技術(shù). 2015(09)
[4]Influence of Pre-strain on the Mechanical Properties of A6111-T4P Sheet with Bake Hardening[J]. Shan-Shan Li,Jie-Shi Chen,Jun Chen,Cedric Xia,Danielle Zeng. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2015(06)
[5]鎂合金在航空領(lǐng)域應(yīng)用的研究進展[J]. 趙懌,董剛,趙博. 有色金屬工程. 2015(02)
[6]鎂合金在車輛結(jié)構(gòu)部件上的應(yīng)用[J]. 森 久史,蔡千華. 國外鐵道車輛. 2014(06)
[7]生物可降解鎂合金臨床應(yīng)用研究進展[J]. 王嘯虎,閻鈞,陳義剛,鄭起. 材料導(dǎo)報. 2013(21)
[8]電塑性效應(yīng)及在塑性成形中的應(yīng)用新進展[J]. 解煥陽,董湘懷,方林強. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2012(07)
[9]先進鎂合金材料及其在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 丁文江,付彭懷,彭立明,蔣海燕,王迎新,吳國華,董杰,郭興伍. 航天器環(huán)境工程. 2011(02)
[10]歐盟對航空航天器變形鎂合金應(yīng)用的評估[J]. 王祝堂. 鋁加工. 2010(05)
博士論文
[1]鎂合金及先進高強鋼電脈沖輔助塑性成形性能研究[D]. 解煥陽.上海交通大學(xué) 2015
[2]血管支架用Mg-Zn-Y-Nd合金的體外生物相容性及表面改性研究[D]. 劉小麗.北京科技大學(xué) 2015
[3]AZ31鎂合金塑性變形機制及再結(jié)晶行為的研究[D]. 黃洪濤.清華大學(xué) 2013
本文編號:3701541
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