本文關(guān)鍵詞：鎂合金熱塑性成形開(kāi)裂機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前鎂合金是密度最小的金屬結(jié)構(gòu)材料。在民用汽車(chē)和軍工武器方面應(yīng)用很廣泛。鎂合金在高溫下的力學(xué)性能較低和耐蝕性較差,限制了它在航空航天上的應(yīng)用。就目前而言,塑性成形是提高鎂合金力學(xué)性能有效的方法,尤其是大塑性變形后可以大程度提高鎂合金力學(xué)性能。高強(qiáng)耐熱Mg-Gd-Y-Zn-Zr鎂合金在在航空航天有很好的應(yīng)用前景。AZ80鎂合金在汽車(chē)零部件上應(yīng)用廣泛。本文設(shè)計(jì)出圓柱試樣、圓錐試樣、原位拉伸試樣(0°、45°和90°)和缺口拉伸試樣(R=0、R=5和R=20)在不同溫度(350℃、400℃和450℃)下的熱模擬壓縮實(shí)驗(yàn)和熱拉伸實(shí)驗(yàn)。不同的溫度下的鎂合金的斷裂機(jī)制不同。通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn)、拉伸實(shí)驗(yàn)、金相顯微組織和掃描微觀組織分析鎂合金的力學(xué)性能和微觀斷口組織。得出在一般情況下,隨著溫度的升高,鎂合金的延伸率會(huì)升高,但在缺口試樣中有例外發(fā)生,這是缺口強(qiáng)化改變了應(yīng)力分布,改變了斷裂的驅(qū)動(dòng)力,使試樣更早的斷裂。在高溫下含稀土的鎂合金的斷裂應(yīng)變大于AZ80鎂合金的斷裂應(yīng)變。通過(guò)掃描電鏡分析斷口的微觀組織,探明鎂合金高溫變形的斷裂機(jī)制。高溫壓縮中,圓柱試樣和圓錐試樣的斷裂機(jī)制不同。相對(duì)于AZ80鎂合金,在高溫下稀土鎂合金的斷裂機(jī)制由韌窩型斷裂向剪切型斷裂發(fā)展,斷裂應(yīng)變變大,塑性變好。片狀試樣隨著原位拉伸角度的增大,應(yīng)力三軸度變小,剪切斷裂機(jī)制增強(qiáng),斷裂位移變大,斷裂應(yīng)變?cè)龃�。�?duì)于缺口拉伸實(shí)驗(yàn),由于試樣的缺口大小不同,斷裂機(jī)制不同。在塑性加工中,鎂合金鍛件開(kāi)裂的情況經(jīng)常發(fā)生,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探明斷裂機(jī)制,可以預(yù)測(cè)開(kāi)裂方式,為預(yù)防鍛件開(kāi)裂提供理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 熱塑性成形 開(kāi)裂機(jī)制 斷口形貌
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 鎂合金概述11-12
• 1.1.1 鎂的基本性能11
• 1.1.2 鎂合金的分類(lèi)和發(fā)展11-12
• 1.2 稀土鎂合金12-16
• 1.2.1 稀土元素的種類(lèi)12-13
• 1.2.2 稀土元素的作用13-14
• 1.2.3 稀土鎂合金的發(fā)展14-16
• 1.3 斷裂的分類(lèi)16
• 1.4 鎂合金韌性斷裂研究現(xiàn)狀16
• 1.5 斷裂機(jī)制的研究16-18
• 1.5.1 韌窩斷裂物理機(jī)制17
• 1.5.2 剪切斷裂物理機(jī)制17-18
• 1.5.3 解離斷裂物理機(jī)制18
• 1.6 鎂合金拉伸斷裂的研究18-20
• 1.6.1 拉伸斷裂研究現(xiàn)狀18-19
• 1.6.2 應(yīng)力三軸度在金屬斷裂中的研究19-20
• 1.7 本課題的提出及研究意義20-22
• 2 實(shí)驗(yàn)方案及研究方法22-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料22
• 2.2 試樣的尺寸22-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方案24-25
• 2.4 研究方法25-27
• 2.4.1 熱模擬實(shí)驗(yàn)25
• 2.4.2 熱拉伸實(shí)驗(yàn)25
• 2.4.3 光學(xué)顯微組織觀察25-26
• 2.4.4 掃描電子顯微分析及斷口形貌分析26-27
• 3 AZ80鎂合金的高溫?cái)嗔褜?shí)驗(yàn)研究27-34
• 3.1 AZ80試樣高溫拉伸宏觀斷口27-28
• 3.2 力學(xué)性能分析28-29
• 3.2.1 載荷位移曲線(xiàn)28
• 3.2.2 溫度和缺口的影響28-29
• 3.3 斷口微觀形貌分析29-33
• 3.4 小結(jié)33-34
• 4 稀土鎂合金高溫?cái)嗔褜?shí)驗(yàn)研究34-57
• 4.1 圓柱試樣的熱模擬實(shí)驗(yàn)34-40
• 4.1.1 圓柱試樣的宏觀變形分析34-35
• 4.1.2 圓柱試樣的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)分析35-37
• 4.1.3 圓柱試樣變形組織分析37-39
• 4.1.4 斷口形貌與斷裂機(jī)制分析39-40
• 4.2 圓錐試樣的熱模擬實(shí)驗(yàn)40-47
• 4.2.1 圓錐試樣的宏觀變形分析40-41
• 4.2.2 圓錐試樣應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)分析41-43
• 4.2.3 圓錐試樣變形組織分析43-46
• 4.2.4 圓錐試樣斷口形貌分析46-47
• 4.3 片狀試樣的原位拉伸實(shí)驗(yàn)47-51
• 4.3.1 宏觀斷口分析47
• 4.3.2 片狀試樣力學(xué)性能分析47-48
• 4.3.3 斷口形貌分析48-51
• 4.4 圓柱試樣的熱拉伸實(shí)驗(yàn)研究51-55
• 4.4.1 圓柱拉伸宏觀斷口分析51-52
• 4.4.2 稀土鎂合金的高溫力學(xué)性能分析52-53
• 4.4.3 斷口微觀形貌分析53-55
• 4.5 小結(jié)55-57
• 5 AZ80和稀土鎂合金斷裂機(jī)制對(duì)比研究57-61
• 5.1 AZ80和稀土鎂合金的力學(xué)性能57-58
• 5.2 AZ80和稀土鎂合金斷口微觀分析對(duì)比58-60
• 5.3 小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果67-68
• 致謝68-69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：317728