發(fā)布時間：2017-04-03 14:11

  本文關(guān)鍵詞：電脈沖處理對冷軋ZK60板材組織演變和力學性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在當前日益嚴峻的能源危機背景下,鎂合金作為最輕的結(jié)構(gòu)金屬材料,因其較傳統(tǒng)金屬材料表現(xiàn)出的低密度、輕質(zhì)量等特點而備受矚目,成為最具開發(fā)價值和應用前景的新興戰(zhàn)略有色金屬之一。鎂合金在汽車、航空航天、醫(yī)學植入等領(lǐng)域的應用正逐漸成熟。但室溫下鎂合金強度較低,塑性較差,因而研發(fā)并生產(chǎn)具有優(yōu)秀綜合力學性能的高強度鎂合金就成為拓展鎂合金應用的熱門研究課題。細晶強化能同時提高材料強度和塑形,是鎂合金最為理想的強化方法。本文研究電脈沖處理對冷軋ZK60鎂合金板材組織演變和力學性能的影響。調(diào)整電脈沖脈寬、處理時間和試樣變形量等實驗參數(shù),從實驗結(jié)果和理論計算上分別對電脈沖處理熱效應和非熱效應、再結(jié)晶形核與長大及再結(jié)晶的機理進行分析。研究結(jié)果表明,電脈沖處理能夠優(yōu)化ZK60鎂合金冷軋板材的微觀組織,提高材料綜合力學性能。試樣晶粒平均尺寸從110μm降至13μm。電脈沖處理的細晶強化作用明顯,試樣抗拉強度從鑄態(tài)的182MPa提高至再結(jié)晶態(tài)265 MPa,延伸率從7.6%提高到18.1%。經(jīng)電脈沖處理誘導再結(jié)晶后,軋制試樣的板織構(gòu)強度被削弱,內(nèi)部位錯密度明顯降低。電脈沖處理能夠提供額外的自由能,降低再結(jié)晶過程的能量勢壘,從而有效地促進再結(jié)晶的進行。電脈沖處理誘導再結(jié)晶過程是通過熱效應和非熱效應來起作用的,在本實驗條件下,非熱效應占主導地位,,熱效應引起的試樣最高溫度為448.8 K,遠小于通常的熱處理再結(jié)晶溫度。此外,非熱效應與材料再結(jié)晶前后的電阻差相關(guān),隨著變形量的增大,材料電阻差越大,電脈沖處理的非熱效應也越加明顯,再結(jié)晶的形核率增加且再結(jié)晶晶粒的長大過程受到限制,所以得到細小、均勻的ZK60鎂合金再結(jié)晶組織。不同變形量下試樣電脈沖處理誘導再結(jié)晶的機理不同,再結(jié)晶機理由低變形量下的應變誘導晶界遷移過渡到高變形量下的孿晶再結(jié)晶。
【關(guān)鍵詞】：ZK60鎂合金 電脈沖處理 靜態(tài)再結(jié)晶 孿晶
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.22;TG335.12
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-26
• 1.1 鎂及鎂合金概述10-13
• 1.1.1 鎂及鎂合金的特點10
• 1.1.2 鎂合金的分類10-12
• 1.1.3 鎂合金的應用12-13
• 1.2 鎂合金塑性變形機制13-19
• 1.2.1 鎂合金的滑移13-15
• 1.2.2 鎂合金的孿生15-16
• 1.2.3 鎂合金的再結(jié)晶16-19
• 1.3 鎂合金強化方法19-23
• 1.3.1 幾種常見的強化方法19-21
• 1.3.2 電脈沖處理誘導再結(jié)晶21-23
• 1.4 課題的背景、目的及研究內(nèi)容23-26
• 1.4.1 課題的背景及意義23-24
• 1.4.2 課題的目的及內(nèi)容24-26
• 第二章 實驗方案和研究方法26-34
• 2.1 實驗材料26-27
• 2.2 實驗設備27-30
• 2.3 實驗方案和過程30-34
• 2.3.1 實驗步驟30-31
• 2.3.2 表征與分析方法31-34
• 第三章 電脈沖處理對組織演變和力學性能的影響34-50
• 3.1 ZK60鎂合金均勻化處理和軋制態(tài)的顯微組織34-35
• 3.2 實驗參數(shù)對ZK60鎂合金組織演變的影響35-41
• 3.2.1 電脈沖處理脈寬對ZK60鎂合金組織演變的影響36-37
• 3.2.2 變形量對ZK60鎂合金組織演變的影響37-38
• 3.2.3 處理時間對ZK60鎂合金組織演變的影響38-41
• 3.3 電脈沖處理誘導靜態(tài)再結(jié)晶過程中的織構(gòu)分析41-43
• 3.4 熱處理對照實驗分析43-44
• 3.5 力學性能與位錯分析44-47
• 3.6 本章小結(jié)47-50
• 第四章 電脈沖處理過程的能量分析50-56
• 4.1 電脈沖過程的自由能變化50-52
• 4.2 電脈沖誘導再結(jié)晶的形核與長大過程52-54
• 4.3 再結(jié)晶機理分析54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 結(jié)論與展望56-58
• 5.1 結(jié)論56-57
• 5.2 展望57-58
• 參考文獻58-66
• 致謝66-68
• 碩士期間發(fā)表學術(shù)論文及科研成果68

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