累積反向擠壓鎂合金的組織演變與力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-05 04:09
鎂合金是目前可工業(yè)化應(yīng)用的最輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料。它具有密度低(約1.8g/cm3)、比強(qiáng)度高、比剛度大等優(yōu)點(diǎn),有望成為最具前景的工程合金的替代品。然而,鎂合金具有密排六方晶體結(jié)構(gòu),對(duì)稱性低,滑移系少,其塑性成形能力差,加工成形的瓶頸問(wèn)題在很大程度上制約了鎂合金材料在更大范圍內(nèi)的應(yīng)用和發(fā)展。劇烈塑性變形(Severe Plastic Deformation,SPD)能夠通過(guò)對(duì)變形材料施加大的累積應(yīng)變,有效細(xì)化組織并獲得同時(shí)具有高強(qiáng)度與大塑性的塊體材料。因此,本文提出通過(guò)累積反向擠壓(Accumulative Back Extrusion,ABE)變形制備高性能鎂合金材料。以AZ91D鎂合金為研究對(duì)象,采用理論分析、數(shù)值模擬與工藝實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法,按“鑄態(tài)鎂合金的均勻化處理與熱變形行為→ABE變形數(shù)值模擬→ABE變形模具與工藝設(shè)計(jì)→ABE變形工藝實(shí)驗(yàn)→變形合金力學(xué)行為表征”的工藝路線,采用金相顯微分析、X射線熒光光譜儀、掃描電鏡和透射電子顯微技術(shù)深入研究了AZ91D鎂合金的均勻化處理與熱變形行為。通過(guò)熱壓縮模擬試驗(yàn)建立了均勻化處理AZ91D鎂合金的本構(gòu)模型,繪制了反...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:101 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
累積疊軋工藝原理
圖 1-2 往復(fù)鐓-擠過(guò)程示意圖[23, 24]研究 AZ61 和 AZ91D 鎂合金的變形數(shù)值模擬和對(duì) α-Mg 基體晶粒具有強(qiáng)烈的細(xì)化能力,1 循環(huán)循環(huán)的增加,晶粒的細(xì)化作用減弱,當(dāng)變形大化[25]。該工藝的特點(diǎn)是:(1)單循環(huán)變形量大。量較大,使得基體細(xì)化能力強(qiáng)。(2)變形較為均體變形都較為均勻。(3)保持原始尺寸。在鐓-擠寸,幾乎沒有坯料體積減小的情況。Hu[23]等很多突出的優(yōu)點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單,應(yīng)用載荷低,變形形量大,結(jié)構(gòu)細(xì)化明顯等。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明平均晶粒尺寸為 200nm,呈現(xiàn)等軸超細(xì)晶組織hen[26]和 Xu[24]分別對(duì) AZ80 和 AZ91D 鎂合金train-Induced Melt Activation, SIMA)工藝進(jìn)行了
a)變形示意圖[28]b)剪切示意圖[29]圖 1-3 ECAP 原理圖道轉(zhuǎn)角擠壓變形是在一個(gè)特制的模腔中進(jìn)行,其擠壓原理如圖 1理是將一個(gè)樣品以桿的形式壓入一個(gè)包含兩個(gè)橫截面相等、在一個(gè)模具中。當(dāng)試樣經(jīng)過(guò)模內(nèi)的剪切面時(shí),引入了大塑性應(yīng)變,忽略最終從具有相同橫截面積的模中擠壓出來(lái)。由于橫截面沒有改變總應(yīng)變,可以進(jìn)行重復(fù)擠壓。最近的實(shí)驗(yàn)表明,通過(guò)加工通道使道次設(shè)備是可行的,這樣它可以在幾個(gè)不同的平面上引入剪切,的模具更容易進(jìn)行包含一個(gè)剪切平面實(shí)驗(yàn)。高壓扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)法(High Compression Torsion, HPT)是在室溫或低于 0.4Tm 溫內(nèi)的圓片狀試樣被施以數(shù)個(gè) MPa 的壓力,在主動(dòng)模具轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)下試樣截面上施加摩擦扭矩,促使變形試樣產(chǎn)生軸向壓縮和切向剪
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Microstructure and mechanical properties of A356 alloy with yttrium addition processed by hot extrusion[J]. Zhifan Wei,Yushun Lei,Hong Yan,Xihao Xu,Jiajia He. Journal of Rare Earths. 2019(06)
博士論文
[1]往復(fù)鐓—擠變形鎂合金半固態(tài)組織及觸變成形性研究[D]. 徐巖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3384639
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:101 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
累積疊軋工藝原理
圖 1-2 往復(fù)鐓-擠過(guò)程示意圖[23, 24]研究 AZ61 和 AZ91D 鎂合金的變形數(shù)值模擬和對(duì) α-Mg 基體晶粒具有強(qiáng)烈的細(xì)化能力,1 循環(huán)循環(huán)的增加,晶粒的細(xì)化作用減弱,當(dāng)變形大化[25]。該工藝的特點(diǎn)是:(1)單循環(huán)變形量大。量較大,使得基體細(xì)化能力強(qiáng)。(2)變形較為均體變形都較為均勻。(3)保持原始尺寸。在鐓-擠寸,幾乎沒有坯料體積減小的情況。Hu[23]等很多突出的優(yōu)點(diǎn):工藝簡(jiǎn)單,應(yīng)用載荷低,變形形量大,結(jié)構(gòu)細(xì)化明顯等。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明平均晶粒尺寸為 200nm,呈現(xiàn)等軸超細(xì)晶組織hen[26]和 Xu[24]分別對(duì) AZ80 和 AZ91D 鎂合金train-Induced Melt Activation, SIMA)工藝進(jìn)行了
a)變形示意圖[28]b)剪切示意圖[29]圖 1-3 ECAP 原理圖道轉(zhuǎn)角擠壓變形是在一個(gè)特制的模腔中進(jìn)行,其擠壓原理如圖 1理是將一個(gè)樣品以桿的形式壓入一個(gè)包含兩個(gè)橫截面相等、在一個(gè)模具中。當(dāng)試樣經(jīng)過(guò)模內(nèi)的剪切面時(shí),引入了大塑性應(yīng)變,忽略最終從具有相同橫截面積的模中擠壓出來(lái)。由于橫截面沒有改變總應(yīng)變,可以進(jìn)行重復(fù)擠壓。最近的實(shí)驗(yàn)表明,通過(guò)加工通道使道次設(shè)備是可行的,這樣它可以在幾個(gè)不同的平面上引入剪切,的模具更容易進(jìn)行包含一個(gè)剪切平面實(shí)驗(yàn)。高壓扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)法(High Compression Torsion, HPT)是在室溫或低于 0.4Tm 溫內(nèi)的圓片狀試樣被施以數(shù)個(gè) MPa 的壓力,在主動(dòng)模具轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)下試樣截面上施加摩擦扭矩,促使變形試樣產(chǎn)生軸向壓縮和切向剪
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Microstructure and mechanical properties of A356 alloy with yttrium addition processed by hot extrusion[J]. Zhifan Wei,Yushun Lei,Hong Yan,Xihao Xu,Jiajia He. Journal of Rare Earths. 2019(06)
博士論文
[1]往復(fù)鐓—擠變形鎂合金半固態(tài)組織及觸變成形性研究[D]. 徐巖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3384639
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