1060/AZ31/1060復(fù)合板制備工藝及界面擴散層生長規(guī)律研究
發(fā)布時間:2021-01-10 22:04
Mg具有質(zhì)輕、比強度高等優(yōu)點,但其耐腐蝕性能和加工性能差制約了鎂合金的廣泛應(yīng)用。而Al的加工性能及耐腐蝕性能較好,在一定程度上可以彌補Mg的缺陷。鎂/鋁復(fù)合材料可以廣泛地用于航空航天、汽車、電腦等各個領(lǐng)域。圍繞其制備工藝的研發(fā)和界面層的形成與控制已成為近年來的研究熱點。本文主要通過攪拌摩擦焊與軋制相結(jié)合的方法制備1060/AZ31/1060復(fù)合板,研究復(fù)合板的制備工藝,并獲得較好的制備工藝參數(shù);為制定1060/AZ31/1060復(fù)合板合理的熱加工工藝,對復(fù)合板進行高溫壓縮實驗,分析1060/AZ31/1060復(fù)合材料高溫變形時流變應(yīng)力隨變形速率及變形溫度的變化規(guī)律,建立復(fù)合材料的本構(gòu)方程,并繪制復(fù)合材料的熱加工圖從而制定復(fù)合板熱軋工藝;研究熱處理工藝對復(fù)合板力學(xué)性能、界面組織、界面化合物形成以及界面顯微硬度等的影響;對88.5%、78.5%、66.9%和57.4%四種不同壓下率條件下1060/AZ31/1060復(fù)合板界面擴散層的生長規(guī)律進行研究,建立不同壓下量下的擴散動力學(xué)理論模型。本論文研究工作可為1060/AZ31/1060復(fù)合板制備工藝的優(yōu)化和界面層的控制提供參考。主要研究結(jié)果如...
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 鎂/鋁復(fù)合材料概述
1.1.1 復(fù)合材料制備方法
1.1.2 復(fù)合機理
1.2 鎂/鋁復(fù)合材料的熱變形行為及加工圖
1.2.1 復(fù)合材料高溫變形行為
1.2.2 復(fù)合材料加工圖
1.3 1060/AZ31/1060 復(fù)合材料界面元素擴散
1.3.1 復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)、顯微組織及性能
1.3.2 界面相生長動力學(xué)
1.4 研究目的及內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 研究方案及實驗設(shè)計
2.1 研究方案
2.2 實驗研究方法
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗設(shè)備
2.2.3 實驗設(shè)計
第三章 1060/AZ31/1060 復(fù)合板有限元模擬與制備工藝的研究
3.1 攪拌摩擦焊制備復(fù)合板工藝研究
3.2 1060/AZ31/1060 復(fù)合板有限元模擬
3.2.1 有限元模擬軋制參數(shù)設(shè)置
3.2.2 包覆層鋁板的厚度對芯層鎂板及鋁板邊部損傷的影響
3.2.3 不同道次壓下量對復(fù)合板芯層鎂板的溫度場及邊部損傷的影響
3.2.4 熱軋溫度對復(fù)合板芯層鎂板邊部損傷的影響
3.3 1060/AZ31/1060 復(fù)合板熱軋復(fù)合效果研究
3.3.1 包覆層鋁板沿鎂板長度方向的尺寸對復(fù)合板軋制效果的影響
3.3.2 不同道次壓下量對復(fù)合板熱軋復(fù)合效果的影響
3.3.3 道次間退火時間對復(fù)合板軋制的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 1060/AZ31/1060 復(fù)合板高溫變形行為及熱加工圖研究
4.1 1060/AZ31/1060 復(fù)合板高溫變形的應(yīng)力-應(yīng)變曲線
4.1.1 應(yīng)變速率對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板高溫變形應(yīng)力-應(yīng)變曲線的影響
4.1.2 變形溫度對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板高溫變形應(yīng)力-應(yīng)變曲線的影響
4.2 1060/AZ31/1060 復(fù)合板高溫穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力本構(gòu)方程
4.3 基于動態(tài)材料模型的 1060/AZ31/1060 復(fù)合板熱加工圖研究
4.3.1 1060/AZ31/1060 復(fù)合板熱變形應(yīng)變速率敏感性指數(shù)
4.3.2 1060/AZ31/1060 復(fù)合板熱變形能量消耗效率
4.3.3 1060/AZ31/1060 復(fù)合板流變失穩(wěn)區(qū)
4.3.4 1060/AZ31/1060 復(fù)合板熱加工圖
4.4 1060/AZ31/1060 復(fù)合板顯微組織演變
4.5 本章小結(jié)
第五章 1060/AZ31/1060 復(fù)合板力學(xué)性能及界面結(jié)構(gòu)的研究
5.1 熱處理工藝對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板力學(xué)性能的影響
5.1.1 熱處理溫度對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板拉伸性能的影響
5.1.2 熱處理時間對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板拉伸性能的影響
5.2 熱處理工藝對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板界面組織的影響
5.2.1 熱處理溫度對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板界面組織的影響
5.2.2 熱處理時間對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板界面組織的影響
5.3 1060/AZ31/1060 復(fù)合板界面處的顯微硬度分析
5.4 界面擴散反應(yīng)層的EDS分析
5.5 界面擴散反應(yīng)層的XRD分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 熱軋條件下 1060/AZ31/1060 復(fù)合板界面擴散研究
6.1 1060/AZ31/1060 復(fù)合板界面結(jié)構(gòu)
6.2 1060/AZ31/1060 復(fù)合板界面擴散層厚度測量
6.3 孕育期模型
6.4 擴散激活能Q及擴散系數(shù)K的計算
6.5 擴散層生長動力學(xué)模型
6.6 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]1460鋁鋰合金熱變形行為及其組織演變(英文)[J]. 向勝,劉丹陽,朱瑞華,李勁風(fēng),陳永來,張緒虎. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(12)
[2]片狀粉末冶金碳納米管增強鋁基復(fù)合材料的熱變形及加工圖(英文)[J]. 何維均,李春紅,欒佰峰,邱日盛,王柯,李志強,劉慶. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(11)
[3]Al/Fe液-固界面擴散反應(yīng)層生長動力學(xué)分析[J]. 蔣淑英,李世春. 材料工程. 2015(05)
[4]片狀粉末冶金Al2O3/Al復(fù)合材料的熱變形及加工圖(英文)[J]. 欒佰峰,邱日盛,李春紅,楊曉芳,李志強,張荻,劉慶. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(04)
[5]擠壓態(tài)噴射沉積7075Al/SiC顆粒增強復(fù)合材料熱壓縮流變應(yīng)力行為及加工圖(英文)[J]. 吳紅丹,張輝,陳爽,傅定發(fā). Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(03)
[6]SiCp/2024A1復(fù)合材料的熱變形行為及加工圖(英文)[J]. 郝世明,謝敬佩,王愛琴,王文焱,李繼文. 稀有金屬材料與工程. 2014(12)
[7]一種新螺桿擠壓法從6063鋁合金和Mg混合顆粒制備Al/Mg復(fù)合材料(英文)[J]. Kristian Gr tta SKORPEN,Eirik MAUL,Oddvin REISO,Hans J rgen ROVEN. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(12)
[8]Mg-Gd-Y-Zr合金熱壓縮變形組織及塑性失穩(wěn)判據(jù)[J]. 吳懿萍,張新明,鄧運來,唐昌平,張騫,仲瑩瑩. 中國有色金屬學(xué)報. 2014(12)
[9]AZ31-1Sm鎂合金高溫壓縮熱變形行為和微觀組織研究(英文)[J]. 徐靜,李朝興,鄭開宏,黃正華. 稀有金屬材料與工程. 2014(11)
[10]La對鎂/鋁液固擴散連接界面組織及性能的影響[J]. 徐光晨,陳翌慶,劉麗華,Alan LUO,馬立坤. 中國有色金屬學(xué)報. 2014(11)
博士論文
[1]高純鋁箔形變和再結(jié)晶行為及織構(gòu)的研究[D]. 劉楚明.中南大學(xué) 2007
[2]Mg/Al活性異種金屬焊接界面微觀結(jié)構(gòu)及元素擴散的研究[D]. 劉鵬.山東大學(xué) 2006
碩士論文
[1]鎂/鋁合金爆炸復(fù)合板軋制過程的數(shù)值模擬[D]. 申潞潞.太原理工大學(xué) 2015
[2]累積疊軋Mg/Al復(fù)合板材界面及斷裂行為研究[D]. 陳英時.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]B4Cp/6061鋁基復(fù)合材料的熱變形特征及加工圖[D]. 向偉.中南大學(xué) 2012
[4]Cu/Al復(fù)合帶界面結(jié)合的熱力學(xué)/動力學(xué)研究[D]. 秦鏡.江西理工大學(xué) 2012
[5]Cu/DT9/Cu疊層材料的軋制復(fù)合與數(shù)值模擬研究[D]. 鄒艷明.中南大學(xué) 2011
[6]熱處理對AZ31鎂合金軋制板材組織和性能的影響[D]. 王自啟.太原理工大學(xué) 2011
[7]鎂合金板材軋制及數(shù)值模擬研究[D]. 方霖.重慶大學(xué) 2010
本文編號:2969495
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 鎂/鋁復(fù)合材料概述
1.1.1 復(fù)合材料制備方法
1.1.2 復(fù)合機理
1.2 鎂/鋁復(fù)合材料的熱變形行為及加工圖
1.2.1 復(fù)合材料高溫變形行為
1.2.2 復(fù)合材料加工圖
1.3 1060/AZ31/1060 復(fù)合材料界面元素擴散
1.3.1 復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)、顯微組織及性能
1.3.2 界面相生長動力學(xué)
1.4 研究目的及內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 研究方案及實驗設(shè)計
2.1 研究方案
2.2 實驗研究方法
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗設(shè)備
2.2.3 實驗設(shè)計
第三章 1060/AZ31/1060 復(fù)合板有限元模擬與制備工藝的研究
3.1 攪拌摩擦焊制備復(fù)合板工藝研究
3.2 1060/AZ31/1060 復(fù)合板有限元模擬
3.2.1 有限元模擬軋制參數(shù)設(shè)置
3.2.2 包覆層鋁板的厚度對芯層鎂板及鋁板邊部損傷的影響
3.2.3 不同道次壓下量對復(fù)合板芯層鎂板的溫度場及邊部損傷的影響
3.2.4 熱軋溫度對復(fù)合板芯層鎂板邊部損傷的影響
3.3 1060/AZ31/1060 復(fù)合板熱軋復(fù)合效果研究
3.3.1 包覆層鋁板沿鎂板長度方向的尺寸對復(fù)合板軋制效果的影響
3.3.2 不同道次壓下量對復(fù)合板熱軋復(fù)合效果的影響
3.3.3 道次間退火時間對復(fù)合板軋制的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 1060/AZ31/1060 復(fù)合板高溫變形行為及熱加工圖研究
4.1 1060/AZ31/1060 復(fù)合板高溫變形的應(yīng)力-應(yīng)變曲線
4.1.1 應(yīng)變速率對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板高溫變形應(yīng)力-應(yīng)變曲線的影響
4.1.2 變形溫度對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板高溫變形應(yīng)力-應(yīng)變曲線的影響
4.2 1060/AZ31/1060 復(fù)合板高溫穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力本構(gòu)方程
4.3 基于動態(tài)材料模型的 1060/AZ31/1060 復(fù)合板熱加工圖研究
4.3.1 1060/AZ31/1060 復(fù)合板熱變形應(yīng)變速率敏感性指數(shù)
4.3.2 1060/AZ31/1060 復(fù)合板熱變形能量消耗效率
4.3.3 1060/AZ31/1060 復(fù)合板流變失穩(wěn)區(qū)
4.3.4 1060/AZ31/1060 復(fù)合板熱加工圖
4.4 1060/AZ31/1060 復(fù)合板顯微組織演變
4.5 本章小結(jié)
第五章 1060/AZ31/1060 復(fù)合板力學(xué)性能及界面結(jié)構(gòu)的研究
5.1 熱處理工藝對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板力學(xué)性能的影響
5.1.1 熱處理溫度對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板拉伸性能的影響
5.1.2 熱處理時間對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板拉伸性能的影響
5.2 熱處理工藝對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板界面組織的影響
5.2.1 熱處理溫度對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板界面組織的影響
5.2.2 熱處理時間對 1060/AZ31/1060 復(fù)合板界面組織的影響
5.3 1060/AZ31/1060 復(fù)合板界面處的顯微硬度分析
5.4 界面擴散反應(yīng)層的EDS分析
5.5 界面擴散反應(yīng)層的XRD分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 熱軋條件下 1060/AZ31/1060 復(fù)合板界面擴散研究
6.1 1060/AZ31/1060 復(fù)合板界面結(jié)構(gòu)
6.2 1060/AZ31/1060 復(fù)合板界面擴散層厚度測量
6.3 孕育期模型
6.4 擴散激活能Q及擴散系數(shù)K的計算
6.5 擴散層生長動力學(xué)模型
6.6 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]1460鋁鋰合金熱變形行為及其組織演變(英文)[J]. 向勝,劉丹陽,朱瑞華,李勁風(fēng),陳永來,張緒虎. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(12)
[2]片狀粉末冶金碳納米管增強鋁基復(fù)合材料的熱變形及加工圖(英文)[J]. 何維均,李春紅,欒佰峰,邱日盛,王柯,李志強,劉慶. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(11)
[3]Al/Fe液-固界面擴散反應(yīng)層生長動力學(xué)分析[J]. 蔣淑英,李世春. 材料工程. 2015(05)
[4]片狀粉末冶金Al2O3/Al復(fù)合材料的熱變形及加工圖(英文)[J]. 欒佰峰,邱日盛,李春紅,楊曉芳,李志強,張荻,劉慶. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(04)
[5]擠壓態(tài)噴射沉積7075Al/SiC顆粒增強復(fù)合材料熱壓縮流變應(yīng)力行為及加工圖(英文)[J]. 吳紅丹,張輝,陳爽,傅定發(fā). Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(03)
[6]SiCp/2024A1復(fù)合材料的熱變形行為及加工圖(英文)[J]. 郝世明,謝敬佩,王愛琴,王文焱,李繼文. 稀有金屬材料與工程. 2014(12)
[7]一種新螺桿擠壓法從6063鋁合金和Mg混合顆粒制備Al/Mg復(fù)合材料(英文)[J]. Kristian Gr tta SKORPEN,Eirik MAUL,Oddvin REISO,Hans J rgen ROVEN. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(12)
[8]Mg-Gd-Y-Zr合金熱壓縮變形組織及塑性失穩(wěn)判據(jù)[J]. 吳懿萍,張新明,鄧運來,唐昌平,張騫,仲瑩瑩. 中國有色金屬學(xué)報. 2014(12)
[9]AZ31-1Sm鎂合金高溫壓縮熱變形行為和微觀組織研究(英文)[J]. 徐靜,李朝興,鄭開宏,黃正華. 稀有金屬材料與工程. 2014(11)
[10]La對鎂/鋁液固擴散連接界面組織及性能的影響[J]. 徐光晨,陳翌慶,劉麗華,Alan LUO,馬立坤. 中國有色金屬學(xué)報. 2014(11)
博士論文
[1]高純鋁箔形變和再結(jié)晶行為及織構(gòu)的研究[D]. 劉楚明.中南大學(xué) 2007
[2]Mg/Al活性異種金屬焊接界面微觀結(jié)構(gòu)及元素擴散的研究[D]. 劉鵬.山東大學(xué) 2006
碩士論文
[1]鎂/鋁合金爆炸復(fù)合板軋制過程的數(shù)值模擬[D]. 申潞潞.太原理工大學(xué) 2015
[2]累積疊軋Mg/Al復(fù)合板材界面及斷裂行為研究[D]. 陳英時.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]B4Cp/6061鋁基復(fù)合材料的熱變形特征及加工圖[D]. 向偉.中南大學(xué) 2012
[4]Cu/Al復(fù)合帶界面結(jié)合的熱力學(xué)/動力學(xué)研究[D]. 秦鏡.江西理工大學(xué) 2012
[5]Cu/DT9/Cu疊層材料的軋制復(fù)合與數(shù)值模擬研究[D]. 鄒艷明.中南大學(xué) 2011
[6]熱處理對AZ31鎂合金軋制板材組織和性能的影響[D]. 王自啟.太原理工大學(xué) 2011
[7]鎂合金板材軋制及數(shù)值模擬研究[D]. 方霖.重慶大學(xué) 2010
本文編號:2969495
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