鑄態(tài)AZ31鎂合金熱壓縮的動態(tài)再結(jié)晶轉(zhuǎn)變機(jī)制
發(fā)布時(shí)間：2020-09-15 18:45
本論文通過實(shí)驗(yàn)及解析建模研究了鑄態(tài)AZ31鎂合金在熱壓縮狀態(tài)下的動態(tài)再結(jié)晶轉(zhuǎn)化機(jī)制。孿生再結(jié)晶和與晶界弓出再結(jié)晶機(jī)制間的轉(zhuǎn)化依賴于晶粒內(nèi)局部應(yīng)變的累積以及平均晶粒尺寸。此外,基于電子背散射衍射(EBSD)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及再結(jié)晶解析轉(zhuǎn)化準(zhǔn)則,提出了能應(yīng)用于粘塑性自洽晶體塑性模型(VPSC)的兩個(gè)能夠協(xié)同工作的再結(jié)晶方案,并以此仿真了微結(jié)構(gòu)活性、織構(gòu)演化和應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。結(jié)果顯示:(a)繼承了母相孿生c軸取向的孿生壁晶粒能夠弱化變形基面織構(gòu),提升基面滑移的活性,降低拉伸孿生(ETW)的活性;(b)當(dāng)細(xì)晶粒中局部應(yīng)變累積使二次孿生達(dá)到飽和態(tài)時(shí),可以降低局部位錯(cuò)密度的晶界弓出再結(jié)晶會取代孿生再結(jié)晶。主導(dǎo)性的晶界弓出再結(jié)晶機(jī)制可通過限制錐面滑移來強(qiáng)化基面織構(gòu)。通過晶界弓出再結(jié)晶,基面滑移和柱面滑移分別被減弱和提高;(c)兩種動態(tài)再結(jié)晶機(jī)制之間的轉(zhuǎn)化可將硬化率的降低轉(zhuǎn)變?yōu)榱鬈浕?br> 【學(xué)位單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG306;TG146.22
【部分圖文】：
鑄態(tài)AZ31 鎂合金熱壓縮的動態(tài)再結(jié)晶轉(zhuǎn)變機(jī)制2圖1.1 (a) 孿生再結(jié)晶[14](b) 晶界弓出再結(jié)晶[17](c) 顆粒誘導(dǎo)的再結(jié)晶形核[16](d) 亞晶發(fā)展[16]Fig.1 (a)TDRX (b) GBBDRX (c) Particle-induced nucleation (d) Subgrain development為了定量化地確定以上動態(tài)再結(jié)晶機(jī)制對微結(jié)構(gòu)、織構(gòu)、流應(yīng)力以及宏觀性能的影響，非常有必要發(fā)展能夠模擬動態(tài)再結(jié)晶晶體塑性的仿真方案。在過去這些年出現(xiàn)了大量重要的關(guān)于動態(tài)再結(jié)晶的解析和模擬研究。 Brown 和Bammann[21]提出一種創(chuàng)新的能夠表示位錯(cuò)密度和亞晶粒邊界幾何間距的內(nèi)變量塑性模型。這個(gè)模型能夠捕捉靜態(tài)和動態(tài)再結(jié)晶，并且可以解釋動態(tài)再結(jié)晶的演化以及由此引起的軟化行為。Fan 和 Yang[22]提出了一種基于內(nèi)變量自洽本構(gòu)模型。通過考慮顆粒誘導(dǎo)的再結(jié)晶形核以及其對晶界遷移的拖拽力成功模擬了再結(jié)晶的第二相效應(yīng)。Galindo-Nava 和 Rivera-Díaz-del-Castillo[23]提出了一種全新的熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)模型，描述了一元及多元面心立方合金的熱變形。這個(gè)理論成功地描述了大量的動態(tài)再結(jié)晶的本征冶金參數(shù)。Choi 等人[24]應(yīng)用了一種蒙特卡羅技術(shù)(a) (b)(c) (d)
對于每一種應(yīng)變都做了三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。試樣會在熱壓縮之后迅速地進(jìn)行水冷以避免靜態(tài)再結(jié)晶帶來的影響。圖2.1 樣板中切割出的圓柱形試樣Fig.2.1 Cylindrical specimens machined fromthe as-received samples圖2.2 Gleeble3500 熱模擬機(jī)Fig.2.2 Gleeble 3500 thermo-mechanical
500 熱模擬機(jī)(圖 2.2)在溫度為 573K，應(yīng)變率為 2.0s下對圓柱形試測試。試樣被分別壓縮至真實(shí)的應(yīng)變?yōu)?0.2、0.35、0.5、0.6 和 0差，對于每一種應(yīng)變都做了三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。試樣會在熱壓縮之后冷以避免靜態(tài)再結(jié)晶帶來的影響。圖2.1 樣板中切割出的圓柱形試樣Fig.2.1 Cylindrical specimens machined fromthe as-received samples
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG306;TG146.22
【部分圖文】：
鑄態(tài)AZ31 鎂合金熱壓縮的動態(tài)再結(jié)晶轉(zhuǎn)變機(jī)制2圖1.1 (a) 孿生再結(jié)晶[14](b) 晶界弓出再結(jié)晶[17](c) 顆粒誘導(dǎo)的再結(jié)晶形核[16](d) 亞晶發(fā)展[16]Fig.1 (a)TDRX (b) GBBDRX (c) Particle-induced nucleation (d) Subgrain development為了定量化地確定以上動態(tài)再結(jié)晶機(jī)制對微結(jié)構(gòu)、織構(gòu)、流應(yīng)力以及宏觀性能的影響，非常有必要發(fā)展能夠模擬動態(tài)再結(jié)晶晶體塑性的仿真方案。在過去這些年出現(xiàn)了大量重要的關(guān)于動態(tài)再結(jié)晶的解析和模擬研究。 Brown 和Bammann[21]提出一種創(chuàng)新的能夠表示位錯(cuò)密度和亞晶粒邊界幾何間距的內(nèi)變量塑性模型。這個(gè)模型能夠捕捉靜態(tài)和動態(tài)再結(jié)晶，并且可以解釋動態(tài)再結(jié)晶的演化以及由此引起的軟化行為。Fan 和 Yang[22]提出了一種基于內(nèi)變量自洽本構(gòu)模型。通過考慮顆粒誘導(dǎo)的再結(jié)晶形核以及其對晶界遷移的拖拽力成功模擬了再結(jié)晶的第二相效應(yīng)。Galindo-Nava 和 Rivera-Díaz-del-Castillo[23]提出了一種全新的熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)模型，描述了一元及多元面心立方合金的熱變形。這個(gè)理論成功地描述了大量的動態(tài)再結(jié)晶的本征冶金參數(shù)。Choi 等人[24]應(yīng)用了一種蒙特卡羅技術(shù)(a) (b)(c) (d)
對于每一種應(yīng)變都做了三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。試樣會在熱壓縮之后迅速地進(jìn)行水冷以避免靜態(tài)再結(jié)晶帶來的影響。圖2.1 樣板中切割出的圓柱形試樣Fig.2.1 Cylindrical specimens machined fromthe as-received samples圖2.2 Gleeble3500 熱模擬機(jī)Fig.2.2 Gleeble 3500 thermo-mechanical
500 熱模擬機(jī)(圖 2.2)在溫度為 573K，應(yīng)變率為 2.0s下對圓柱形試測試。試樣被分別壓縮至真實(shí)的應(yīng)變?yōu)?0.2、0.35、0.5、0.6 和 0差，對于每一種應(yīng)變都做了三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。試樣會在熱壓縮之后冷以避免靜態(tài)再結(jié)晶帶來的影響。圖2.1 樣板中切割出的圓柱形試樣Fig.2.1 Cylindrical specimens machined fromthe as-received samples
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2 宿展寧;黨淑娥;何艷;趙y
本文編號：2819327
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