AZ31B鎂合金板材組織控制及力學(xué)性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-21 07:48
作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,鎂合金具有比強(qiáng)度和比剛度高,減振性好,電磁屏蔽性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防軍事、汽車、電子等領(lǐng)域,被譽(yù)為是“21世紀(jì)的綠色金屬結(jié)構(gòu)材料”。鎂合金具有密排六方晶體結(jié)構(gòu),室溫下可開動(dòng)的獨(dú)立滑移系有限,同時(shí)通過傳統(tǒng)熱軋或者擠壓制備的鎂合金板材具有較強(qiáng)的(0002)基面織構(gòu),導(dǎo)致其室溫塑性變形能力較差。本文從組織控制出發(fā),通過改善鎂合金板材的基面織構(gòu)以及細(xì)化其晶粒,改善AZ31B鎂合金板材的室溫塑性變形能力。因此,本文主要分為兩部分:首先,提出了一種新型連續(xù)彎曲變形(CB)工藝,改善鎂合金織構(gòu),從而系統(tǒng)地研究織構(gòu)改變對(duì)鎂合金塑性的影響;其次,提出了一種累積擠壓工藝(AEB),細(xì)化鎂合金板材的晶粒,改善鎂合金的力學(xué)性能。通過金相顯微鏡(OM)、電子背散射衍射技術(shù)(EBSD)、掃描電鏡技術(shù)(SEM)、X射線衍射技術(shù)(XRD)等分析表征手段,系統(tǒng)地研究了變形過程中微觀組織的演變規(guī)律,同時(shí)通過拉伸實(shí)驗(yàn)與Erichsen杯突實(shí)驗(yàn)測(cè)試鎂合金板材室溫塑性變形能力。主要研究?jī)?nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:(1)對(duì)AZ31B鎂合金板材在連續(xù)彎曲變形過程中各區(qū)域進(jìn)行金相組織分析,研究了連...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:138 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
鎂的晶體結(jié)構(gòu)
重慶大學(xué)博士學(xué)位論文拉伸孿生、{10-11}和{10-13}壓縮孿生的切變量分別為 0.13、0.14 和 0.35[18];{10-12}拉伸孿生和{10-11}壓縮孿生的臨界剪切應(yīng)力分別為 2 - 3 MPa[19]和 76 - 135 MPa[1,20]。由此可以看出,{10-12}拉伸孿生是鎂合金中最容易開動(dòng)的孿生形式。
圖 1.3 低溫動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制示意圖[31]Fig. 1.3 Schematic representation of LTDRX mechanism[310℃變形時(shí),在此溫度區(qū)間內(nèi),由 Friedel - Escai致 CDRX 的發(fā)生[32],如圖 1.4 所示;鎂合金在較處產(chǎn)生塞積,到一定程度時(shí)發(fā)生重排與合并,形續(xù)吸收位錯(cuò)來增大其取向差,從而轉(zhuǎn)變成大角度,消除部分亞晶界和晶界,產(chǎn)生新的細(xì)小的等軸
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Microstructure and mechanical properties of Mg-5Li-1Al sheets prepared by accumulative roll bonding[J]. Legan Hou,Tianzi Wang,Ruizhi Wu,Jinghuai Zhang,Milin Zhang,Anping Dong,Baode Sun,Sergey Betsofen,Boris Krit. Journal of Materials Science & Technology. 2018(02)
[2]Enhanced Strength and Ductility Due to Microstructure Refinement and Texture Weakening of the GW102K Alloy by Cyclic Extrusion Compression[J]. Jinbao Lin,Xinyi Wang,Weijie Ren,Xuexia Yang,Qudong Wang. Journal of Materials Science & Technology. 2016(08)
[3]Zn添加對(duì)擠壓態(tài)Mg-Zn-Ce-Zr合金微觀組織及力學(xué)性能的影響[J]. 李廣,靳麗,董杰,吳國(guó)華,丁文江. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2011(02)
[4]初始取向?qū)Z31鎂合金微觀織構(gòu)演化的影響[J]. 吳新星,楊續(xù)躍,張雷,張之嶺. 金屬學(xué)報(bào). 2011(02)
[5]鎂合金塑性變形機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 劉慶. 金屬學(xué)報(bào). 2010(11)
[6]AZ31鎂合金的織構(gòu)對(duì)其力學(xué)性能的影響[J]. 唐偉琴,張少睿,范曉慧,李大永,彭穎紅. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(03)
[7]多向鍛造對(duì)變形鎂合金AZ31組織和力學(xué)性能的影響[J]. 任政,張興國(guó),龐磊,張濤,齊國(guó)紅,金俊澤. 塑性工程學(xué)報(bào). 2009(06)
[8]Textural Evolution of AZ31B Magnesium Alloy Sheets Undergoing Repeated Unidirectional Bending at Room Temperature[J]. Guangsheng Huang1,2), Wei Xu2,3), Guangjie Huang1,2), Hongcheng Li1,2) and Bo Song1,2) 1) National Engineering Research Center for Magnesium Alloys, Chongqing University, Chongqing 400044, China 2) College of Materials Science and Engineering, Chongqing University, Chongqing 400045, China 3) CISDI Engineering Co., Ltd, Chongqing 400013, China. Journal of Materials Science & Technology. 2009(03)
[9]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(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2008(12)
[10]高壓扭轉(zhuǎn)法的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 薛克敏,張君,李萍,黃科帥. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(10)
博士論文
[1]孿生對(duì)AZ31B鎂合金板材V型彎曲中性層偏移的影響[D]. 王利飛.重慶大學(xué) 2015
[2]AZ31鎂合金的形變孿生行為及孿生機(jī)制[D]. 何杰軍.重慶大學(xué) 2014
[3]初始組織及變形條件對(duì)AZ31鎂合金熱擠壓組織和織構(gòu)演變的影響研究[D]. 李娜麗.重慶大學(xué) 2013
[4]往復(fù)擠壓ZK60與GW102K鎂合金的組織演變及強(qiáng)韌化機(jī)制研究[D]. 林金保.上海交通大學(xué) 2008
[5]往復(fù)擠壓鎂合金的組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能研究[D]. 陳勇軍.上海交通大學(xué) 2007
碩士論文
[1]異步軋制工藝對(duì)AZ31鎂合金板材微觀組織結(jié)構(gòu)的影響[D]. 沈宇騰.重慶大學(xué) 2016
[2]AZ31鎂合金雙向擠壓變形的組織性能與工藝研究[D]. 盧立偉.重慶大學(xué) 2008
本文編號(hào):3240291
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:138 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
鎂的晶體結(jié)構(gòu)
重慶大學(xué)博士學(xué)位論文拉伸孿生、{10-11}和{10-13}壓縮孿生的切變量分別為 0.13、0.14 和 0.35[18];{10-12}拉伸孿生和{10-11}壓縮孿生的臨界剪切應(yīng)力分別為 2 - 3 MPa[19]和 76 - 135 MPa[1,20]。由此可以看出,{10-12}拉伸孿生是鎂合金中最容易開動(dòng)的孿生形式。
圖 1.3 低溫動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制示意圖[31]Fig. 1.3 Schematic representation of LTDRX mechanism[310℃變形時(shí),在此溫度區(qū)間內(nèi),由 Friedel - Escai致 CDRX 的發(fā)生[32],如圖 1.4 所示;鎂合金在較處產(chǎn)生塞積,到一定程度時(shí)發(fā)生重排與合并,形續(xù)吸收位錯(cuò)來增大其取向差,從而轉(zhuǎn)變成大角度,消除部分亞晶界和晶界,產(chǎn)生新的細(xì)小的等軸
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Microstructure and mechanical properties of Mg-5Li-1Al sheets prepared by accumulative roll bonding[J]. Legan Hou,Tianzi Wang,Ruizhi Wu,Jinghuai Zhang,Milin Zhang,Anping Dong,Baode Sun,Sergey Betsofen,Boris Krit. Journal of Materials Science & Technology. 2018(02)
[2]Enhanced Strength and Ductility Due to Microstructure Refinement and Texture Weakening of the GW102K Alloy by Cyclic Extrusion Compression[J]. Jinbao Lin,Xinyi Wang,Weijie Ren,Xuexia Yang,Qudong Wang. Journal of Materials Science & Technology. 2016(08)
[3]Zn添加對(duì)擠壓態(tài)Mg-Zn-Ce-Zr合金微觀組織及力學(xué)性能的影響[J]. 李廣,靳麗,董杰,吳國(guó)華,丁文江. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2011(02)
[4]初始取向?qū)Z31鎂合金微觀織構(gòu)演化的影響[J]. 吳新星,楊續(xù)躍,張雷,張之嶺. 金屬學(xué)報(bào). 2011(02)
[5]鎂合金塑性變形機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 劉慶. 金屬學(xué)報(bào). 2010(11)
[6]AZ31鎂合金的織構(gòu)對(duì)其力學(xué)性能的影響[J]. 唐偉琴,張少睿,范曉慧,李大永,彭穎紅. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(03)
[7]多向鍛造對(duì)變形鎂合金AZ31組織和力學(xué)性能的影響[J]. 任政,張興國(guó),龐磊,張濤,齊國(guó)紅,金俊澤. 塑性工程學(xué)報(bào). 2009(06)
[8]Textural Evolution of AZ31B Magnesium Alloy Sheets Undergoing Repeated Unidirectional Bending at Room Temperature[J]. Guangsheng Huang1,2), Wei Xu2,3), Guangjie Huang1,2), Hongcheng Li1,2) and Bo Song1,2) 1) National Engineering Research Center for Magnesium Alloys, Chongqing University, Chongqing 400044, China 2) College of Materials Science and Engineering, Chongqing University, Chongqing 400045, China 3) CISDI Engineering Co., Ltd, Chongqing 400013, China. Journal of Materials Science & Technology. 2009(03)
[9]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(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2008(12)
[10]高壓扭轉(zhuǎn)法的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 薛克敏,張君,李萍,黃科帥. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(10)
博士論文
[1]孿生對(duì)AZ31B鎂合金板材V型彎曲中性層偏移的影響[D]. 王利飛.重慶大學(xué) 2015
[2]AZ31鎂合金的形變孿生行為及孿生機(jī)制[D]. 何杰軍.重慶大學(xué) 2014
[3]初始組織及變形條件對(duì)AZ31鎂合金熱擠壓組織和織構(gòu)演變的影響研究[D]. 李娜麗.重慶大學(xué) 2013
[4]往復(fù)擠壓ZK60與GW102K鎂合金的組織演變及強(qiáng)韌化機(jī)制研究[D]. 林金保.上海交通大學(xué) 2008
[5]往復(fù)擠壓鎂合金的組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能研究[D]. 陳勇軍.上海交通大學(xué) 2007
碩士論文
[1]異步軋制工藝對(duì)AZ31鎂合金板材微觀組織結(jié)構(gòu)的影響[D]. 沈宇騰.重慶大學(xué) 2016
[2]AZ31鎂合金雙向擠壓變形的組織性能與工藝研究[D]. 盧立偉.重慶大學(xué) 2008
本文編號(hào):3240291
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