Mg-6Gd-5Y-0.3Zr稀土鎂合金高溫粘塑性本構(gòu)建模及熱擠壓組織演變
發(fā)布時間：2021-07-03 01:20
鎂合金作為目前常用結(jié)構(gòu)材料中最輕的金屬,在地球上的儲量也豐富。目前鎂合金在汽車,航天航空,以及3C行業(yè)都有著巨大的應用前景。但鎂合金的工程應用范圍依然十分有限。主要是因為其強度較低,塑性成形性能較差,抗蠕變性能較差,抗腐蝕性能較差等性能上的缺點,限制了其在工程上的應用。富稀土鎂合金不僅具有相對良好的綜合性能,具有很好的應用潛力。本文以Mg-6Gd-5Y-0.3Zr稀土鎂合金為主要研究材料,研究了其熱處理過程中材料的組織及性能的演變。通過Gleeble-1500D熱模擬實驗機分析了鎂合金在不同變形條件下的應力-應變曲線及微觀組織形貌。基于位錯理論建立了耦合多個微觀組織內(nèi)變量的統(tǒng)一粘塑性本構(gòu)模型。使用ABAQUS模擬不同溫度下鎂合金的擠壓工藝。結(jié)果表明:鑄態(tài)的Mg-6Gd-5Y-0.3Zr稀土鎂合金主要由α-Mg基體,Mg5（Gd,Y）共晶相以及富稀土相組成。在固溶過程中,Mg5（Gd,Y）共晶相不斷溶解進Mg基體中,同時也有稀土原子聚集在一起形成小的第二相粒子。經(jīng)過固溶處理后的鎂合金,室溫抗拉強度與高溫抗拉強度皆略有提升,室溫及高溫延伸率較鑄態(tài)...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
鎂合金應用目前高性能鎂合金的開發(fā)取得了顯著進步，其中富稀土鎂合金不僅具有很
圖 1-2 熱變形過程示意圖[53]表明[54-56]，鎂合金的變形機制與溫度有很著變形條件不同而發(fā)生變化。鎂合金在低形機制為基面滑移和產(chǎn)生協(xié)調(diào)變形的孿晶形核機制，大量孿晶的形成導致孿晶附近鎂合金在中溫區(qū)(200～300℃)發(fā)生變形時時發(fā)生，非基面的刃型位錯使交滑移、攀處形成小角度晶界，小角度晶界進一步吸金在高溫區(qū)(300℃以上)發(fā)生變形時，同和攀移，晶界凸起成為最主要的形核機制變形行為研究現(xiàn)狀工工藝中，金屬材料在變形過程中的應變因此，理解金屬材料在熱加工過程中的變相當重要的。
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文3 擠壓實驗本文采用不同的擠壓溫度對 Mg-6Gd-5Y-0.3Zr 稀土鎂合金進行擠壓實驗。線切割將鑄錠切割成直徑為 70mm，高為 35mm 的擠壓坯料，坯料為固溶織均勻的材料。采用擠壓比為 9:1 的擠壓模具對坯料進行擠壓實驗，模具意圖及實體圖如圖 2-1 所示，模具凹模為分瓣模，便于取出擠壓棒料，清具。采用 16000KN 液壓機進行正擠壓實驗，將石墨乳刷在模具內(nèi)表面及坯面，以減少坯料與模具間的摩擦，同時在坯料與壓頭間放置石墨片，以保料順利擠出。具體的擠壓工藝參數(shù)為：溫度：350℃，400℃；擠壓速度：m/s，下壓量為 24mm。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]形變溫度對42CrMo鋼塑性成形與動態(tài)再結(jié)晶的影響[J]. 藺永誠,陳明松,鐘掘. 材料熱處理學報. 2009(01)
[2]AZ31鎂合金初始動態(tài)再結(jié)晶的臨界條件研究[J]. 黃光杰,錢寶華,汪凌云,J.J.Jonas. 稀有金屬材料與工程. 2007(12)
[3]釹對AZ91鎂合金腐蝕性能的影響[J]. 劉生發(fā),王慧源,徐萍. 鑄造. 2006(03)
[4]AZ31鎂合金高溫熱壓縮變形特性[J]. 郭強,嚴紅革,陳振華,張輝. 中國有色金屬學報. 2005(06)
[5]AZ91鎂合金表面稀土轉(zhuǎn)化膜的制備及耐蝕性能研究[J]. 許越,陳湘,呂祖舜,李英杰. 中國稀土學報. 2005(01)
[6]鎂合金織構(gòu)與各向異性[J]. 陳振華,夏偉軍,程永奇,傅定發(fā). 中國有色金屬學報. 2005(01)
[7]稀土在鋁、鎂合金中的應用[J]. 郭旭濤,李培杰,熊玉華,劉樹勛,曾大本. 材料工程. 2004(08)
[8]釔及鈰鑭混合稀土對AZ91鎂合金鑄態(tài)組織的影響[J]. 張詩昌,魏伯康,林漢同,王立士. 中國有色金屬學報. 2001(S2)
[9]Effects of RE on microstructure and properties of AZ91 magnesium alloy[J]. 王渠東,呂宜振,曾小勤,丁文江,朱燕萍. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2000(02)
博士論文
[1]21-4N空心氣門楔橫軋成形與微觀組織演變規(guī)律研究[D]. 紀宏超.北京科技大學 2017
[2]TA15鈦合金板材高溫塑性損傷本構(gòu)建模與成形極限研究[D]. 楊雷.北京科技大學 2016
[3]稀土鎂合金組織和性能研究[D]. 徐永東.天津大學 2012
[4]AZ31鎂合金擠壓成形微觀組織演化的試驗研究與數(shù)值模擬[D]. 黃詩堯.上海交通大學 2010
本文編號：3261568
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
鎂合金應用目前高性能鎂合金的開發(fā)取得了顯著進步，其中富稀土鎂合金不僅具有很
圖 1-2 熱變形過程示意圖[53]表明[54-56]，鎂合金的變形機制與溫度有很著變形條件不同而發(fā)生變化。鎂合金在低形機制為基面滑移和產(chǎn)生協(xié)調(diào)變形的孿晶形核機制，大量孿晶的形成導致孿晶附近鎂合金在中溫區(qū)(200～300℃)發(fā)生變形時時發(fā)生，非基面的刃型位錯使交滑移、攀處形成小角度晶界，小角度晶界進一步吸金在高溫區(qū)(300℃以上)發(fā)生變形時，同和攀移，晶界凸起成為最主要的形核機制變形行為研究現(xiàn)狀工工藝中，金屬材料在變形過程中的應變因此，理解金屬材料在熱加工過程中的變相當重要的。
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文3 擠壓實驗本文采用不同的擠壓溫度對 Mg-6Gd-5Y-0.3Zr 稀土鎂合金進行擠壓實驗。線切割將鑄錠切割成直徑為 70mm，高為 35mm 的擠壓坯料，坯料為固溶織均勻的材料。采用擠壓比為 9:1 的擠壓模具對坯料進行擠壓實驗，模具意圖及實體圖如圖 2-1 所示，模具凹模為分瓣模，便于取出擠壓棒料，清具。采用 16000KN 液壓機進行正擠壓實驗，將石墨乳刷在模具內(nèi)表面及坯面，以減少坯料與模具間的摩擦，同時在坯料與壓頭間放置石墨片，以保料順利擠出。具體的擠壓工藝參數(shù)為：溫度：350℃，400℃；擠壓速度：m/s，下壓量為 24mm。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]形變溫度對42CrMo鋼塑性成形與動態(tài)再結(jié)晶的影響[J]. 藺永誠,陳明松,鐘掘. 材料熱處理學報. 2009(01)
[2]AZ31鎂合金初始動態(tài)再結(jié)晶的臨界條件研究[J]. 黃光杰,錢寶華,汪凌云,J.J.Jonas. 稀有金屬材料與工程. 2007(12)
[3]釹對AZ91鎂合金腐蝕性能的影響[J]. 劉生發(fā),王慧源,徐萍. 鑄造. 2006(03)
[4]AZ31鎂合金高溫熱壓縮變形特性[J]. 郭強,嚴紅革,陳振華,張輝. 中國有色金屬學報. 2005(06)
[5]AZ91鎂合金表面稀土轉(zhuǎn)化膜的制備及耐蝕性能研究[J]. 許越,陳湘,呂祖舜,李英杰. 中國稀土學報. 2005(01)
[6]鎂合金織構(gòu)與各向異性[J]. 陳振華,夏偉軍,程永奇,傅定發(fā). 中國有色金屬學報. 2005(01)
[7]稀土在鋁、鎂合金中的應用[J]. 郭旭濤,李培杰,熊玉華,劉樹勛,曾大本. 材料工程. 2004(08)
[8]釔及鈰鑭混合稀土對AZ91鎂合金鑄態(tài)組織的影響[J]. 張詩昌,魏伯康,林漢同,王立士. 中國有色金屬學報. 2001(S2)
[9]Effects of RE on microstructure and properties of AZ91 magnesium alloy[J]. 王渠東,呂宜振,曾小勤,丁文江,朱燕萍. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2000(02)
博士論文
[1]21-4N空心氣門楔橫軋成形與微觀組織演變規(guī)律研究[D]. 紀宏超.北京科技大學 2017
[2]TA15鈦合金板材高溫塑性損傷本構(gòu)建模與成形極限研究[D]. 楊雷.北京科技大學 2016
[3]稀土鎂合金組織和性能研究[D]. 徐永東.天津大學 2012
[4]AZ31鎂合金擠壓成形微觀組織演化的試驗研究與數(shù)值模擬[D]. 黃詩堯.上海交通大學 2010
本文編號：3261568
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