160°轉(zhuǎn)角ECAP和EPT處理對AZ61鎂合金微觀組織和力學(xué)性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-04-29 11:19
鎂合金是目前最輕質(zhì)的金屬結(jié)構(gòu)材料,在當(dāng)前節(jié)能減排的大背景下有望在未來工程領(lǐng)域中獲得更為廣泛的應(yīng)用。由于鎂合金Hall-Petch常數(shù)高達(dá)320MPam0.5,細(xì)晶強(qiáng)化也被認(rèn)為是鎂合金最為有效的強(qiáng)化手段之一。本文致力于獲取鎂合金的細(xì)晶組織以求改善鎂合金的力學(xué)性能。根據(jù)最新鎂合金晶粒細(xì)化的研究成果和課題組之前所獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,本文設(shè)計(jì)了160°等通道轉(zhuǎn)角擠壓模具(Equal Channel Angular Pressing,ECAP。ECAP變形處理后的試樣按照其擠壓溫度和擠壓道次命名,如100℃下ECAP變形3道次命名為100℃-3),其較小的單道次應(yīng)變量能夠?qū)崿F(xiàn)對AZ61鎂合金的低溫累積變形。本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)了兩種晶粒細(xì)化工藝:其一是分別在100℃,150℃,200℃和250℃下ECAP累積變形獲得變形組織,而后進(jìn)行電脈沖處理(Electropulsing Treatment,EPT。EPT處理后的試樣按照脈寬和處理時(shí)間命名,如脈寬為30μs處理時(shí)間為5min命名為30μs-5min)獲取細(xì)晶組織(命名為ECAP+EPT);其二是在150℃下ECAP變形八道次而后降低...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 鎂及鎂合金概述
1.1.1 鎂及鎂合金特點(diǎn)
1.1.2 鎂合金的分類
1.2 鎂及鎂合金的強(qiáng)化方法
1.2.1 應(yīng)變強(qiáng)化
1.2.2 固溶強(qiáng)化
1.2.3 第二相強(qiáng)化
1.2.4 細(xì)晶強(qiáng)化
1.3 鎂合金的塑性變形機(jī)制
1.3.1 滑移
1.3.2 鎂合金的孿生
1.4 鎂合金的再結(jié)晶
1.4.1 低溫動態(tài)再結(jié)晶(low-temperature dynamic recrystallization,LTDRX)
1.4.2 連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶(continuous dynamic recrystallization,CDRX)
1.4.3 非連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶(discontinuous dynamic recrystallization,DDRX)
1.4.4 孿生動態(tài)再結(jié)晶(Twinning dynamic recrystallization,TDRX)
1.5 大塑性變形技術(shù)(SPD,severe plastic deformation)
1.5.1 高壓扭轉(zhuǎn)(HPT,high pressure torsion)
1.5.2 累積疊軋(ARB,accumulative roll bonding)
1.5.3 等通道轉(zhuǎn)角擠壓(ECAP,equal channel angular pressing)
1.6 電脈沖的特性及發(fā)展應(yīng)用
1.6.1 電脈沖對靜態(tài)再結(jié)晶的影響
1.6.2 電脈沖對第二相固溶的影響
1.6.3 電脈沖對于相變的影響
1.7 研究背景
1.8 研究內(nèi)容
第二章實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)方案
第三章 AZ61等通道轉(zhuǎn)角擠壓塑性變形及電脈沖處理后的微觀組織和力學(xué)性能
3.1 ECAP+EPT晶粒細(xì)化工藝
3.1.1 ECAP處理后的AZ61 微觀組織
3.1.2 ECAP處理后的AZ61 鎂合金力學(xué)性能
3.1.3 ECAP+EPT工藝處理后的AZ61 微觀組織
3.1.4 ECAP+EPT工藝處理后的AZ61 力學(xué)性能
3.2 ECAP-va+EPT晶粒細(xì)化工藝
3.2.1 ECAP-va變形處理后的AZ61 微觀組織
3.2.2 ECAP-va+EPT工藝處理后的AZ61 微觀組織
3.2.3 ECAP-va+EPT工藝處理后的AZ61 力學(xué)性能
3.3 本章小結(jié)
第四章 大角度等通道轉(zhuǎn)角擠壓變形的特點(diǎn)和電脈沖處理下AZ61 靜態(tài)再結(jié)晶機(jī)制
4.1 大角度等通道轉(zhuǎn)角擠壓變形的特點(diǎn)
4.2 大角度等通道轉(zhuǎn)角擠壓下的儲存能與屈服強(qiáng)度間的關(guān)系
4.3 ECAP-va+EPT與ECAP+EPT兩種晶粒細(xì)化工藝對晶粒的細(xì)化作用
4.4 電脈沖過程能量變化及晶粒細(xì)化機(jī)制
4.4.1 電脈沖過程中的能量變化
4.4.2 電脈沖過程中的晶粒細(xì)化機(jī)制
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鎂合金動態(tài)再結(jié)晶的研究現(xiàn)狀[J]. 陳先華,汪小龍,張志華. 兵器材料科學(xué)與工程. 2013(01)
[2]TC4-DT鈦合金高溫?zé)嶙冃涡袨檠芯縖J]. 王小芳,陳明和,陳偉,朱知壽. 航空材料學(xué)報(bào). 2012(01)
[3]鎂合金等通道轉(zhuǎn)角擠壓過程中的晶粒細(xì)化機(jī)制[J]. 何運(yùn)斌,潘清林,劉曉艷,李文斌. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2011(08)
[4]Mg-Al系鎂合金離異共晶β相的研究[J]. 夏鵬舉,蔣百靈,張菊梅,張繼源,袁森. 特種鑄造及有色合金. 2007(05)
[5]鎂合金的動態(tài)再結(jié)晶[J]. 陳振華,許芳艷,傅定發(fā),夏偉軍. 化工進(jìn)展. 2006(02)
[6]鎂及鎂合金動態(tài)再結(jié)晶研究進(jìn)展[J]. 劉楚明,劉子娟,朱秀榮,周海濤. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2006(01)
[7]鎂合金塑性變形機(jī)制[J]. 余琨,黎文獻(xiàn),王日初. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2005(07)
[8]鑄造鎂合金的應(yīng)用和技術(shù)進(jìn)展[J]. 陳宗民. 鑄造設(shè)備研究. 2005(02)
[9]超輕Mg-Li-Al系變形鎂合金冷軋及熱處理后的組織和性能[J]. 李紅斌,姚廣春,劉宜漢,吉海濱. 功能材料. 2005(04)
[10]鎂合金的表面處理及其發(fā)展趨勢[J]. 李瑛,余剛,劉躍龍,葉立元,郭小華. 表面技術(shù). 2003(02)
博士論文
[1]軋制超塑性Mg-9Al-1Zn-0.4Sn鎂合金組織演化與變形機(jī)制[D]. 于照鵬.吉林大學(xué) 2017
[2]稀土Y對β相Mg-Li-Al系合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[D]. 牛中毅.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[3]細(xì)晶Mg-Zn-Y合金的制備、組織、性能及強(qiáng)化機(jī)理[D]. 徐春杰.西安理工大學(xué) 2007
[4]等通道角擠壓變形鎂合金微觀組織與力學(xué)性能研究[D]. 靳麗.上海交通大學(xué) 2006
碩士論文
[1]晶粒取向與預(yù)置孿晶對軋制鎂合金壓縮變形行為的影響[D]. 侯忞健.太原理工大學(xué) 2018
[2]鎂合金織構(gòu)及對力學(xué)各向異性影響的研究[D]. 楊倩.武漢科技大學(xué) 2013
[3]電脈沖作用下鎂合金動態(tài)再結(jié)晶的機(jī)理研究[D]. 徐青.清華大學(xué) 2011
本文編號:3167433
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 鎂及鎂合金概述
1.1.1 鎂及鎂合金特點(diǎn)
1.1.2 鎂合金的分類
1.2 鎂及鎂合金的強(qiáng)化方法
1.2.1 應(yīng)變強(qiáng)化
1.2.2 固溶強(qiáng)化
1.2.3 第二相強(qiáng)化
1.2.4 細(xì)晶強(qiáng)化
1.3 鎂合金的塑性變形機(jī)制
1.3.1 滑移
1.3.2 鎂合金的孿生
1.4 鎂合金的再結(jié)晶
1.4.1 低溫動態(tài)再結(jié)晶(low-temperature dynamic recrystallization,LTDRX)
1.4.2 連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶(continuous dynamic recrystallization,CDRX)
1.4.3 非連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶(discontinuous dynamic recrystallization,DDRX)
1.4.4 孿生動態(tài)再結(jié)晶(Twinning dynamic recrystallization,TDRX)
1.5 大塑性變形技術(shù)(SPD,severe plastic deformation)
1.5.1 高壓扭轉(zhuǎn)(HPT,high pressure torsion)
1.5.2 累積疊軋(ARB,accumulative roll bonding)
1.5.3 等通道轉(zhuǎn)角擠壓(ECAP,equal channel angular pressing)
1.6 電脈沖的特性及發(fā)展應(yīng)用
1.6.1 電脈沖對靜態(tài)再結(jié)晶的影響
1.6.2 電脈沖對第二相固溶的影響
1.6.3 電脈沖對于相變的影響
1.7 研究背景
1.8 研究內(nèi)容
第二章實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)方案
第三章 AZ61等通道轉(zhuǎn)角擠壓塑性變形及電脈沖處理后的微觀組織和力學(xué)性能
3.1 ECAP+EPT晶粒細(xì)化工藝
3.1.1 ECAP處理后的AZ61 微觀組織
3.1.2 ECAP處理后的AZ61 鎂合金力學(xué)性能
3.1.3 ECAP+EPT工藝處理后的AZ61 微觀組織
3.1.4 ECAP+EPT工藝處理后的AZ61 力學(xué)性能
3.2 ECAP-va+EPT晶粒細(xì)化工藝
3.2.1 ECAP-va變形處理后的AZ61 微觀組織
3.2.2 ECAP-va+EPT工藝處理后的AZ61 微觀組織
3.2.3 ECAP-va+EPT工藝處理后的AZ61 力學(xué)性能
3.3 本章小結(jié)
第四章 大角度等通道轉(zhuǎn)角擠壓變形的特點(diǎn)和電脈沖處理下AZ61 靜態(tài)再結(jié)晶機(jī)制
4.1 大角度等通道轉(zhuǎn)角擠壓變形的特點(diǎn)
4.2 大角度等通道轉(zhuǎn)角擠壓下的儲存能與屈服強(qiáng)度間的關(guān)系
4.3 ECAP-va+EPT與ECAP+EPT兩種晶粒細(xì)化工藝對晶粒的細(xì)化作用
4.4 電脈沖過程能量變化及晶粒細(xì)化機(jī)制
4.4.1 電脈沖過程中的能量變化
4.4.2 電脈沖過程中的晶粒細(xì)化機(jī)制
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鎂合金動態(tài)再結(jié)晶的研究現(xiàn)狀[J]. 陳先華,汪小龍,張志華. 兵器材料科學(xué)與工程. 2013(01)
[2]TC4-DT鈦合金高溫?zé)嶙冃涡袨檠芯縖J]. 王小芳,陳明和,陳偉,朱知壽. 航空材料學(xué)報(bào). 2012(01)
[3]鎂合金等通道轉(zhuǎn)角擠壓過程中的晶粒細(xì)化機(jī)制[J]. 何運(yùn)斌,潘清林,劉曉艷,李文斌. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2011(08)
[4]Mg-Al系鎂合金離異共晶β相的研究[J]. 夏鵬舉,蔣百靈,張菊梅,張繼源,袁森. 特種鑄造及有色合金. 2007(05)
[5]鎂合金的動態(tài)再結(jié)晶[J]. 陳振華,許芳艷,傅定發(fā),夏偉軍. 化工進(jìn)展. 2006(02)
[6]鎂及鎂合金動態(tài)再結(jié)晶研究進(jìn)展[J]. 劉楚明,劉子娟,朱秀榮,周海濤. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2006(01)
[7]鎂合金塑性變形機(jī)制[J]. 余琨,黎文獻(xiàn),王日初. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2005(07)
[8]鑄造鎂合金的應(yīng)用和技術(shù)進(jìn)展[J]. 陳宗民. 鑄造設(shè)備研究. 2005(02)
[9]超輕Mg-Li-Al系變形鎂合金冷軋及熱處理后的組織和性能[J]. 李紅斌,姚廣春,劉宜漢,吉海濱. 功能材料. 2005(04)
[10]鎂合金的表面處理及其發(fā)展趨勢[J]. 李瑛,余剛,劉躍龍,葉立元,郭小華. 表面技術(shù). 2003(02)
博士論文
[1]軋制超塑性Mg-9Al-1Zn-0.4Sn鎂合金組織演化與變形機(jī)制[D]. 于照鵬.吉林大學(xué) 2017
[2]稀土Y對β相Mg-Li-Al系合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[D]. 牛中毅.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[3]細(xì)晶Mg-Zn-Y合金的制備、組織、性能及強(qiáng)化機(jī)理[D]. 徐春杰.西安理工大學(xué) 2007
[4]等通道角擠壓變形鎂合金微觀組織與力學(xué)性能研究[D]. 靳麗.上海交通大學(xué) 2006
碩士論文
[1]晶粒取向與預(yù)置孿晶對軋制鎂合金壓縮變形行為的影響[D]. 侯忞健.太原理工大學(xué) 2018
[2]鎂合金織構(gòu)及對力學(xué)各向異性影響的研究[D]. 楊倩.武漢科技大學(xué) 2013
[3]電脈沖作用下鎂合金動態(tài)再結(jié)晶的機(jī)理研究[D]. 徐青.清華大學(xué) 2011
本文編號:3167433
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