熱處理對(duì)軋制AZ80鎂合金疲勞性能的影響
本文關(guān)鍵詞:熱處理對(duì)軋制AZ80鎂合金疲勞性能的影響,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:鎂合金在作為結(jié)構(gòu)材料的使用過程中必然會(huì)受到循環(huán)載荷的作用,在長(zhǎng)期的循環(huán)載荷作用下疲勞失效就成為了鎂合金材料的主要失效形式,只有全面掌握了不同情況下鎂合金的疲勞性能數(shù)據(jù),才能更好地避免事故的發(fā)生并且有更好的理論基礎(chǔ)對(duì)鎂合金產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)和改良。本文對(duì)經(jīng)過不同方式熱處理的AZ80鎂合金進(jìn)行了硬度實(shí)驗(yàn)、常溫力學(xué)性能測(cè)試、疲勞實(shí)驗(yàn)、顯微組織觀察、掃描、能譜及XRD實(shí)驗(yàn),通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果的整理分析得出了如下結(jié)論:(1)T4處理對(duì)AZ80鎂合金的硬度影響不大,T5、T6處理均能提高合金的硬度值,T6處理對(duì)硬度值的提高尤為顯著,與軋制態(tài)相比提高了42%。(2)T4處理后AZ80鎂合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均降低,但伸長(zhǎng)率有所增加;T5和T6處理后合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度增加,伸長(zhǎng)率均有所下降。(3)在疲勞循環(huán)的過程中,四種狀態(tài)的AZ80鎂合金都出現(xiàn)了循環(huán)硬化現(xiàn)象;在中高等應(yīng)變幅條件下,熱處理可以提高AZ80鎂合金的疲勞壽命;四種不同狀態(tài)的AZ80鎂合金在中高等的應(yīng)變幅條件下會(huì)表現(xiàn)出明顯的拉壓不對(duì)稱現(xiàn)象。(4)疲勞試樣的表面能觀察到明顯的裂紋,裂紋方向與軸向拉壓方向相互垂直;疲勞裂紋都是萌生于疲勞試樣的表面,并且觀察到有多個(gè)裂紋源;其疲勞裂紋是以穿晶方式進(jìn)行擴(kuò)展的;疲勞斷口呈現(xiàn)出明顯的解理斷裂特征,并且可以看到有二次裂紋的存在;其疲勞條帶為明顯的脆性疲勞條帶。(5)鎂合金熱處理會(huì)有第二相的溶解和析出,經(jīng)過XRD分析AZ80鎂合金中存在的第二相主要是Al12Mg17其余還有少量的AlMn、Mg0.97Zn0.03、MgAlZn,第二相的形貌主要有長(zhǎng)條形、方塊形、圓形、橢圓形,還有比較細(xì)小的針狀形。
【關(guān)鍵詞】:AZ80鎂合金 強(qiáng)度 硬度 疲勞 顯微組織
【學(xué)位授予單位】:遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG146.22;TG166.4
【目錄】:
- 中文摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 1.緒論9-19
- 1.1 引言9
- 1.2 鎂合金的特點(diǎn)及應(yīng)用9-12
- 1.2.1 鎂合金的特點(diǎn)9-10
- 1.2.2 鎂合金的應(yīng)用現(xiàn)狀10-12
- 1.3 鎂合金的分類12-13
- 1.4 鎂合金的成型工藝13-14
- 1.4.1 鑄造成形工藝13
- 1.4.2 塑性成形工藝13-14
- 1.5 鎂合金的熱處理14
- 1.6 低周疲勞的基本理論14-17
- 1.6.1 低周疲勞的特點(diǎn)14-15
- 1.6.2 滯后回線15-16
- 1.6.3 循環(huán)硬化與循環(huán)軟化16-17
- 1.7 課題背景及意義17-19
- 2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容19-27
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料19
- 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器19-20
- 2.3 實(shí)驗(yàn)方案20-27
- 2.3.1 熱處理20-21
- 2.3.2 硬度測(cè)試21
- 2.3.3 疲勞試樣制備21-22
- 2.3.4 常溫力學(xué)性能測(cè)試22-23
- 2.3.5 疲勞實(shí)驗(yàn)23
- 2.3.6 金相組織觀察23-24
- 2.3.7 掃描電鏡(SEM)觀察及能譜(EDS)分析24-25
- 2.3.8 X射線衍射物相分析(XRD)25
- 2.3.9 透射電鏡觀察25-27
- 3.力學(xué)性能及疲勞實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析27-39
- 3.1 顯微硬度分析27
- 3.2 常溫力學(xué)性能測(cè)試分析27-30
- 3.3 AZ80鎂合金的疲勞行為分析30-38
- 3.3.1 AZ80鎂合金在不同熱處理狀態(tài)下的循環(huán)應(yīng)力響應(yīng)行為30-32
- 3.3.2 熱處理對(duì)AZ80鎂合金疲勞壽命的影響32-33
- 3.3.3 AZ80鎂合金循環(huán)滯后回線分析33-38
- 3.4 本章小結(jié)38-39
- 4.AZ80鎂合金的疲勞斷裂行為分析39-51
- 4.1 疲勞斷口分析39-41
- 4.2 疲勞斷口形貌掃描41-43
- 4.3 疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)形貌43-47
- 4.4 疲勞條帶分析47-49
- 4.5 實(shí)驗(yàn)討論49
- 4.6 本章小結(jié)49-51
- 5.顯微組織分析51-62
- 5.1 熱處理對(duì)軋制AZ80鎂合金金相組織的影響51-52
- 5.2 不同熱處理狀態(tài)下AZ80鎂合金第二相的能譜(EDS)分析52-56
- 5.3 不同熱處理狀態(tài)的AZ80鎂合金的面掃描及XRD分析56-61
- 5.4 TEM對(duì)第二相的分析61
- 5.5 本章小結(jié)61-62
- 6.結(jié)論62-63
- 參考文獻(xiàn)63-67
- 致謝67-68
- 作者簡(jiǎn)介68-69
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