Mg-Er合金冷軋變形與再結(jié)晶織構(gòu)演變研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-08 20:36
鎂及其合金被視為“綠色金屬結(jié)構(gòu)材料”,具有廣泛的應(yīng)用前景。然而,鎂及其合金的晶體結(jié)構(gòu)為密排六方結(jié)構(gòu),室溫下獨(dú)立滑移系少變形能力差,且變形過程中易形成強(qiáng)基面織構(gòu),變形后產(chǎn)生不對(duì)稱性和各向異性,限制了其廣泛應(yīng)用。因此研究織構(gòu)調(diào)控以及取向與變形機(jī)制間的關(guān)系問題,對(duì)于增強(qiáng)鎂合金室溫塑性成形能力具有重要的理論與實(shí)際意義。本文選取Mg-8Er、Mg-10Er二元合金作為研究對(duì)象,研究了冷軋與室溫拉伸塑性變形行為與機(jī)制,分析了冷軋織構(gòu)與再結(jié)晶織構(gòu)的演變規(guī)律,為織構(gòu)調(diào)控和改善鎂合金室溫變形能力提供理論參考。研究結(jié)果表明:(1)室溫下合金板材多道次軋制時(shí),大輥徑或大壓下量的樣品由于壓縮孿生及雙孿生更多的啟動(dòng),具有更良好的變形能力。每道次壓下量的增大使壓縮孿生Schmid因子值呈增加趨勢(shì),與實(shí)驗(yàn)結(jié)果中壓縮孿生增加相對(duì)應(yīng)。(2)通過對(duì)冷軋合金的再結(jié)晶過程研究,發(fā)現(xiàn)雙孿晶能作為再結(jié)晶的形核質(zhì)點(diǎn),而拉伸孿晶不能成為再結(jié)晶形核質(zhì)點(diǎn)。大量再結(jié)晶晶粒形核時(shí),晶核的c軸方向位于偏離法向(ND)22.5°-45°的方向,并占全部再結(jié)晶分?jǐn)?shù)50%以上,且在整個(gè)再結(jié)晶過程中保持這一比率。(3)通過分析對(duì)比不同再結(jié)晶分?jǐn)?shù)對(duì)力學(xué)...
【文章來源】:沈陽航空航天大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
變形鎂合金和鑄造鎂合金屈服強(qiáng)度的對(duì)比
沈陽航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文造是一種使用工具或設(shè)備通過沖擊壓力或者近靜壓力以加工金屬機(jī)械零的方法。相比與其他加工方式,鍛造工藝具有加工生產(chǎn)率高,鍛件尺寸、等特點(diǎn),并且零件具有良好的綜合力學(xué)性能。除此之外,通過鍛造工藝能內(nèi)部缺陷,如鍛(焊)合孔洞、壓實(shí)縮松、使得非金屬夾雜沿變形方向分布除成分偏析造成的不良影響、獲得細(xì)小的均勻晶粒組織。造工藝可以制備精度較高,形狀更加復(fù)雜的工件,但是難以消除疏松、孔非金屬夾雜等缺陷。機(jī)加工方法可以獲得尺寸精度更高且表面光潔的零件流線往往被切斷,因此承載拉壓交變應(yīng)力的能力較差容易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕[以彌補(bǔ)上述兩種工藝的不足。圖 1.2 為鑄造、機(jī)加工和鍛造三種加工方法件的宏觀流線示意圖。合金的鍛造特點(diǎn)包含以下幾個(gè)方面:多數(shù)鎂合金在鍛造過程中對(duì)鍛造速變速率過快將影響塑性變形能力;鎂合金具有較大的粘性,磨鍛過程成的塑性變形溫度較窄,且加工溫度過高即會(huì)造成晶粒粗大、合金軟化的
圖 1.3 鎂合金的晶體結(jié)構(gòu)及重要的晶面與晶向示意圖[18]1.4.1 基面滑移基面滑移{0001}<11-20>是鎂合金塑性變形中最容易啟動(dòng)的機(jī)制,在室溫變形過程中,它在協(xié)調(diào)應(yīng)變過程中占據(jù)重要地位,尤其對(duì)于接近隨機(jī)取向分布的多晶體而言。鎂的單晶體塑性變形時(shí)遵照施密特因子定律。盡管每個(gè)晶系當(dāng)中都含有不遵循 SF 定律的特例,然而它仍是研究晶體塑性變形啟動(dòng)的重要參考系。鎂合金基面滑移的發(fā)生同樣遵循著斯密特定律,當(dāng)外加應(yīng)力作用于滑移面的某個(gè)滑移方向的切應(yīng)力值到達(dá)其臨界剪切應(yīng)力值時(shí),滑移將啟動(dòng)。大量研究者對(duì)基面滑移的臨界剪切應(yīng)力值 CRSS 通過實(shí)驗(yàn)估算其值約為 0.5MPa,并指出 CRSS 值與雜質(zhì)有關(guān);婊苳0001}<11-20>是柏氏矢量為 1/3a<11-20>的單位位錯(cuò)滑移,也稱其為<a>滑移,滑移面為(0001)基面,滑移方向?yàn)?lt;11-20>方向。每個(gè)滑移面對(duì)應(yīng)三個(gè)滑移方向即<11-20>、<-12-10>、<2-1-10>,基面滑移因此擁有三個(gè)滑移系,然而其中一個(gè)滑移方向可由另外兩個(gè)滑移方向疊加而成,但方向相反,因而從晶體學(xué)角度來看,基面滑移僅能提供兩個(gè)獨(dú)立滑移系。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國鎂工業(yè)的未來——察爾汗鹽湖[J]. 王永昌. 廣東化工. 2018(17)
[2]鎂合金晶體取向與變形行為機(jī)制研究概述[J]. 武保林. 沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[3]AZ31鎂合金擠壓薄板織構(gòu)及力學(xué)各向異性[J]. 余琨,芮守泰,王日初,彭超群,薛新穎. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2008(12)
[4]耐熱鎂合金的研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 閆蘊(yùn)琪,張廷杰,鄧炬,周廉. 稀有金屬材料與工程. 2004(06)
[5]鎂合金材料的塑性變形理論及其技術(shù)[J]. 陳振華,夏偉軍,嚴(yán)紅革,傅定發(fā),陳吉華. 化工進(jìn)展. 2004(02)
[6]變形鎂合金的研究、開發(fā)及應(yīng)用[J]. 余琨,黎文獻(xiàn),王日初,馬正青. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2003(02)
[7]鎂合金的生產(chǎn)及應(yīng)用[J]. 衛(wèi)愛麗,付珍,趙浩峰. 鑄造設(shè)備研究. 2003(01)
[8]Schmid定律在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)用[J]. 王寧,傅志紅. 山東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1989(04)
本文編號(hào):2965259
【文章來源】:沈陽航空航天大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
變形鎂合金和鑄造鎂合金屈服強(qiáng)度的對(duì)比
沈陽航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文造是一種使用工具或設(shè)備通過沖擊壓力或者近靜壓力以加工金屬機(jī)械零的方法。相比與其他加工方式,鍛造工藝具有加工生產(chǎn)率高,鍛件尺寸、等特點(diǎn),并且零件具有良好的綜合力學(xué)性能。除此之外,通過鍛造工藝能內(nèi)部缺陷,如鍛(焊)合孔洞、壓實(shí)縮松、使得非金屬夾雜沿變形方向分布除成分偏析造成的不良影響、獲得細(xì)小的均勻晶粒組織。造工藝可以制備精度較高,形狀更加復(fù)雜的工件,但是難以消除疏松、孔非金屬夾雜等缺陷。機(jī)加工方法可以獲得尺寸精度更高且表面光潔的零件流線往往被切斷,因此承載拉壓交變應(yīng)力的能力較差容易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕[以彌補(bǔ)上述兩種工藝的不足。圖 1.2 為鑄造、機(jī)加工和鍛造三種加工方法件的宏觀流線示意圖。合金的鍛造特點(diǎn)包含以下幾個(gè)方面:多數(shù)鎂合金在鍛造過程中對(duì)鍛造速變速率過快將影響塑性變形能力;鎂合金具有較大的粘性,磨鍛過程成的塑性變形溫度較窄,且加工溫度過高即會(huì)造成晶粒粗大、合金軟化的
圖 1.3 鎂合金的晶體結(jié)構(gòu)及重要的晶面與晶向示意圖[18]1.4.1 基面滑移基面滑移{0001}<11-20>是鎂合金塑性變形中最容易啟動(dòng)的機(jī)制,在室溫變形過程中,它在協(xié)調(diào)應(yīng)變過程中占據(jù)重要地位,尤其對(duì)于接近隨機(jī)取向分布的多晶體而言。鎂的單晶體塑性變形時(shí)遵照施密特因子定律。盡管每個(gè)晶系當(dāng)中都含有不遵循 SF 定律的特例,然而它仍是研究晶體塑性變形啟動(dòng)的重要參考系。鎂合金基面滑移的發(fā)生同樣遵循著斯密特定律,當(dāng)外加應(yīng)力作用于滑移面的某個(gè)滑移方向的切應(yīng)力值到達(dá)其臨界剪切應(yīng)力值時(shí),滑移將啟動(dòng)。大量研究者對(duì)基面滑移的臨界剪切應(yīng)力值 CRSS 通過實(shí)驗(yàn)估算其值約為 0.5MPa,并指出 CRSS 值與雜質(zhì)有關(guān);婊苳0001}<11-20>是柏氏矢量為 1/3a<11-20>的單位位錯(cuò)滑移,也稱其為<a>滑移,滑移面為(0001)基面,滑移方向?yàn)?lt;11-20>方向。每個(gè)滑移面對(duì)應(yīng)三個(gè)滑移方向即<11-20>、<-12-10>、<2-1-10>,基面滑移因此擁有三個(gè)滑移系,然而其中一個(gè)滑移方向可由另外兩個(gè)滑移方向疊加而成,但方向相反,因而從晶體學(xué)角度來看,基面滑移僅能提供兩個(gè)獨(dú)立滑移系。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國鎂工業(yè)的未來——察爾汗鹽湖[J]. 王永昌. 廣東化工. 2018(17)
[2]鎂合金晶體取向與變形行為機(jī)制研究概述[J]. 武保林. 沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[3]AZ31鎂合金擠壓薄板織構(gòu)及力學(xué)各向異性[J]. 余琨,芮守泰,王日初,彭超群,薛新穎. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2008(12)
[4]耐熱鎂合金的研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 閆蘊(yùn)琪,張廷杰,鄧炬,周廉. 稀有金屬材料與工程. 2004(06)
[5]鎂合金材料的塑性變形理論及其技術(shù)[J]. 陳振華,夏偉軍,嚴(yán)紅革,傅定發(fā),陳吉華. 化工進(jìn)展. 2004(02)
[6]變形鎂合金的研究、開發(fā)及應(yīng)用[J]. 余琨,黎文獻(xiàn),王日初,馬正青. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2003(02)
[7]鎂合金的生產(chǎn)及應(yīng)用[J]. 衛(wèi)愛麗,付珍,趙浩峰. 鑄造設(shè)備研究. 2003(01)
[8]Schmid定律在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)用[J]. 王寧,傅志紅. 山東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1989(04)
本文編號(hào):2965259
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