鎂合金板材耐腐蝕性差、室溫塑性低是制約其廣泛使用的主要因素。為此,本文將具有優(yōu)良耐腐蝕性和良好塑性的鋁合金Al（5052）薄板包覆于鎂合金Mg（AZ31B）板材表面,通過三種不同的熱軋工藝制備了Al（5052）/Mg（AZ31B）/Al（5052）復(fù)合板,研究了軋制工藝和退火工藝對復(fù)合板基板微觀組織、界面微結(jié)構(gòu)、界面結(jié)合強度及其綜合力學(xué)性能的影響。并對退火后界面上出現(xiàn)的影響復(fù)合板整體力學(xué)性能的界面金屬間化合物層（Intermetallic Compound Layer,IMCL）的彈性常數(shù)和力學(xué)性能進行了反演分析。對于復(fù)合板而言,服役或成形時保持其結(jié)構(gòu)完整性至關(guān)重要,但由于異質(zhì)復(fù)合板各組元板的力學(xué)性能的差異,將導(dǎo)致其承載或成形時產(chǎn)生界面應(yīng)力而致界面分層,從而使復(fù)合板失效。針對目前常規(guī)測試方法無法準(zhǔn)確測量具有界面強連接的復(fù)合薄板的法向結(jié)合強度和切向結(jié)合強度的困難,提出了兩種測試界面法向和切向結(jié)合強度的新方法,即由膠黏劑粘接復(fù)合薄板構(gòu)造對接接頭,采用四點彎曲法測試界面法向結(jié)合強度,該方法可以將測試范圍從20MPa提高到40MPa;將常規(guī)拉伸試樣標(biāo)距區(qū)外的覆層去除,構(gòu)造無約束覆層-單軸拉伸（... 

【文章頁數(shù)】：183 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 金屬復(fù)合板的制備方法
        1.2.1 擴散焊法
        1.2.2 爆炸復(fù)合法
        1.2.3 摩擦焊法
    1.3 軋制復(fù)合法
        1.3.1 爆炸-軋制復(fù)合法
        1.3.2 鑄軋復(fù)合法
        1.3.3 冷軋復(fù)合法
        1.3.4 熱軋復(fù)合法
    1.4 熱軋復(fù)合法及其應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.4.1 熱軋復(fù)合技術(shù)的工作原理
        1.4.2 熱軋復(fù)合技術(shù)在Al/Mg異質(zhì)復(fù)合板中的應(yīng)用
    1.5 研究內(nèi)容、目的與意義
    參考文獻
第二章 熱軋Al/Mg/Al復(fù)合板的制備與研究方法
    2.1 試驗材料
    2.2 熱軋Al/Mg/Al復(fù)合板的制備
        2.2.1 熱軋設(shè)備
        2.2.2 熱軋Al/Mg/Al復(fù)合板的制備流程
    2.3 熱軋態(tài)Al/Mg/Al復(fù)合板的熱處理
    2.4 熱軋Al/Mg/Al復(fù)合板的組織性能表征
        2.4.1 光學(xué)顯微組織觀察
        2.4.2 SEM和EDS顯微組織觀察
    2.5 熱軋Al/Mg/Al復(fù)合板的力學(xué)性能測試
        2.5.1 界面法向結(jié)合強度測試方法、理論分析與評價準(zhǔn)則
        2.5.2 界面剪切結(jié)合強度測試方法、理論分析與評價準(zhǔn)則
        2.5.3 室溫單軸拉伸行為測試
    2.6 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 不同熱軋工藝下Al/Mg/Al復(fù)合板的基板組織、界面微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能
    3.1 引言
    3.2 不同壓下量的熱軋Al/Mg/Al復(fù)合板
        3.2.1 軋制工藝
        3.2.2 基板組織和界面微結(jié)構(gòu)
        3.2.3 界面結(jié)合性能分析
        3.2.4 單軸拉伸行為
        3.2.5 討論
    3.3 不同速度軋制的熱軋Al/Mg/Al復(fù)合板
        3.3.1 軋制工藝
        3.3.2 基板組織和界面微結(jié)構(gòu)
        3.3.3 界面結(jié)合性能分析
        3.3.4 單軸拉伸行為
        3.3.5 討論
    3.4 不同溫度軋制的Al/Mg/Al復(fù)合板
        3.4.1 軋制工藝
        3.4.2 基板組織和界面微結(jié)構(gòu)
        3.4.3 界面結(jié)合性能分析
        3.4.4 單軸拉伸行為
        3.4.5 討論
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 熱軋態(tài)Al/Mg/Al復(fù)合板在不同退火工藝下的基板組織、界面微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能
    4.1 引言
    4.2 界面無相變退火
        4.2.1 去應(yīng)力退火 150℃系列
        4.2.2 界面無相變退火 200℃系列
    4.3 界面相變退火
        4.3.1 300℃系列基板組織和界面微結(jié)構(gòu)
        4.3.2 界面結(jié)合性能分析
        4.3.3 單軸拉伸行為
        4.3.4 討論
    4.4 組織優(yōu)化與IMCL在退火過程中的競爭關(guān)系
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 Al/Mg/Al界面IMCL的斷裂過程研究及其力學(xué)性能反演
    5.1 引言
    5.2 IMC的微觀性能
        5.2.1 Al12Mg17和Al3Mg2的晶體結(jié)構(gòu)
        5.2.2 微觀力學(xué)行為和宏觀力學(xué)行為的研究現(xiàn)狀
    5.3 反演原理與反演方法
        5.3.1 反演原理
        5.3.2 反演方法
    5.4 IMCL的斷裂過程及其力學(xué)性能反演
        5.4.1 IMCL的斷裂過程
        5.4.2 基于VRH與Rule of mixtures方法的IMCL的力學(xué)性能反演
    5.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 結(jié)論
博士學(xué)位論文獨創(chuàng)性說明
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研項目
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]金屬間化合物Mg17Al12涂層在NaCl溶液中的腐蝕行為[J]. 李永剛,衛(wèi)英慧,楊麗景,侯利鋒,Ri-Ichi Murakam.  中國科技論文. 2012(02)
[2]鎂合金熱處理的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 陳先華,劉娟,張志華,潘復(fù)生.  材料導(dǎo)報. 2011(23)
[3]Al2Sr和Mg2sr相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與彈性性能的第一原理計算[J]. 周惦武,劉金水,徐少華,彭平.  金屬學(xué)報. 2011(10)
[4]銅鋁復(fù)合板的加工方法及應(yīng)用[J]. 楊永順,楊棟棟.  熱加工工藝. 2011(12)
[5]帶夾層材料的爆炸-軋制鈦鋼復(fù)合板工藝研究[J]. 王敬忠,顏學(xué)柏,王韋琪,閆靜亞,容耀,嚴(yán)平.  稀有金屬材料與工程. 2010(02)
[6]銅鋁復(fù)合材料的研究與應(yīng)用[J]. 徐高磊,張迎暉,林木法,鄧江文.  有色金屬加工. 2008(04)
[7]爆炸焊接技術(shù)的研究與應(yīng)用進展[J]. 田建勝.  材料導(dǎo)報. 2007(11)
[8]金屬復(fù)合板的工藝研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 田雅琴,秦建平,李小紅.  材料開發(fā)與應(yīng)用. 2006(01)
[9]爆炸焊接的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 王建民,朱錫,劉潤泉.  材料導(dǎo)報. 2006(01)
[10]金屬基復(fù)合材料的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 郝斌,段先進,崔華,楊濱,張濟山.  材料導(dǎo)報. 2005(07)

博士論文
[1]累積疊軋純Mg及Mg/Al多層復(fù)合板材的組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能[D]. 常海.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[2]基于實驗的反演識別方法與粘接界面力學(xué)性能研究[D]. 王娟.天津大學(xué) 2008
[3]宏觀尺度位移反演分析研究及其多尺度問題探討[D]. 吳立軍.大連理工大學(xué) 2002

碩士論文
[1]微尺度下材料力學(xué)性能及損傷模型參數(shù)的反演辨識[D]. 李翔宇.浙江工業(yè)大學(xué) 2012



本文編號：3659324