脈沖強磁場處理AZ31鎂合金的微觀組織和力學性能研究
本文選題:AZ31鎂合金 + 脈沖強磁場 ; 參考:《江蘇大學》2017年碩士論文
【摘要】:鎂合金以其優(yōu)異的使用性能正逐步替代傳統工程結構材料在各大領域被廣泛地應用,但由于鎂合金密排六方的晶體結構特性,鎂合金的塑性變形能力較差,很大程度的限制了鎂合金的發(fā)展。本文以磁致塑性效應理論為依據,對拉伸變形過程中的AZ31鎂合金施加脈沖強磁場處理,探究脈沖強磁場對鎂合金組織和性能的影響。綜合運用金相顯微鏡、X射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡和電子背散射等方法對脈沖強磁場拉伸鎂合金的微觀組織進行表征,同時通過顯微硬度檢測、拉伸性能分析、殘余應力檢測等手段研究力學性能的變化。脈沖強磁場拉伸后鎂合金的微觀組織研究結果表明:在磁感應強度B=3T、脈沖數N=30時,磁致塑性效應發(fā)揮最佳效果,此時材料中位錯密度較初始樣提高69.1%,且位錯靈活性高,呈現網絡化分布。在脈沖強磁場作用下,位錯與釘扎物間電子自旋狀態(tài)發(fā)生改變,位錯的退釘扎現象發(fā)生,運動能力增強,驅動力作用下位錯向前運動并發(fā)生增殖。B=3T、N=30條件下,鎂合金中的主要析出相β相Mg_(17)Al_(12)呈彌散分布,脈沖強磁場作用使β相對位錯的釘扎效果減弱,位錯運動增殖能力增強。當位錯塞積到一定程度逐漸演變?yōu)閬喚Ы?鎂合金晶粒尺寸細化,在B=3T、N=30時,晶粒尺寸約為4μm,較初始樣細化明顯。在晶粒細化過程中,由于鎂合金c軸磁化率要高于a軸,亞晶由于脈沖強磁場的磁化功發(fā)生了取向轉動,鎂合金材料的織構發(fā)生弱化。脈沖強磁場拉伸后鎂合金的力學性能分析結果:在B=3T、N=30時,磁致塑性效應使得鎂合金材料強塑性同步提高,抗拉強度為233MPa,較初始樣提高了8.4%;延伸率為13.7%,較初始樣提高41.2%。材料內部網絡化位錯結構有效的提升了材料的延伸率,同時細晶強化與析出相彌散強化使得材料強度同步提高。B=3T、N=30條件下,斷口中韌窩數量增多,相比初始樣的河流狀花樣特征,材料表現為混合斷裂形貌。鎂合金的中的殘余應力隨著磁感應強度和脈沖數由小到大變化出現先減小后增大的現象,材料顯微硬度與殘余應力的變化規(guī)律基本一致。在B=3T、N=30時,殘余應力達到最小值,并且轉變?yōu)閴簯?此時殘余應力為-3MPa,較初始樣降低106.8%;顯微硬度為57.2HV,較初始樣降低11.3%。
[Abstract]:The microstructure of magnesium alloy was studied by means of microscope , X - ray diffraction , scanning electron microscope , transmission electron microscope and electron back scattering . The results show that the residual stress of the magnesium alloy decreases with the decrease of the magnetic induction intensity and the number of pulses . The residual stress is -3MPa , the initial sample decreases by 106.8 % , the microhardness is 57.2HV , and the initial sample decreases by 11.3 % .
【學位授予單位】:江蘇大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TG146.22
【參考文獻】
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,本文編號:1947782
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