發(fā)布時間：2017-10-26 07:35

  本文關(guān)鍵詞：不同應(yīng)變速率下AZ31鎂合金變形及斷裂行為研究

  更多相關(guān)文章： AZ31鎂合金 壓縮變形 應(yīng)變速率 孿生變形 滑移變形

【摘要】：鎂合金因其輕質(zhì)高強(qiáng)、抗沖擊性能高,在航空航天領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本課題對準(zhǔn)靜態(tài)、中速、高速變形條件下鎂合金的變形行為進(jìn)行研究,采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)、熱模擬試驗(yàn)機(jī)及分離式霍普金森壓桿對擠壓態(tài)AZ31鎂合金進(jìn)行了10-3s-1、10-1s-1、101s-1的中低應(yīng)變速率及103s-1的高應(yīng)變速率的壓縮變形,得到了相應(yīng)的變形力學(xué)行為,通過OM、SEM、EBSD及TEM等組織表征方法研究了不同應(yīng)變速率下材料的微觀組織演化規(guī)律,探討了不同應(yīng)變速率下材料的變形微觀機(jī)制。材料在沿擠壓向和橫向壓縮變形時表現(xiàn)出不同的力學(xué)行為,分別為孿生變形主導(dǎo)和滑移變形主導(dǎo)。材料在高應(yīng)變速率和中低應(yīng)變速率的變形力學(xué)行為有較大的差異:中低應(yīng)變速率下變形時,隨著應(yīng)變速率的提高,力學(xué)性能的變化為強(qiáng)度的提高和塑性的下降;而高應(yīng)變速率變形時為材料的強(qiáng)度和塑性均提高。中低應(yīng)變速率下材料對于應(yīng)變速率的敏感性較低,變形過程基本相同:材料變形開始后試樣中的孿晶開始形核并逐漸長大,數(shù)量增多,晶體取向不斷發(fā)生變化,部分非基面滑移系開啟,晶體中位錯密度逐漸增加,位錯與孿生變形相互協(xié)調(diào)和轉(zhuǎn)換。在變形后期孿生變形基本飽和,達(dá)到約80%,應(yīng)力水平較高,在晶界、孿晶界及位錯塞積處產(chǎn)生較強(qiáng)的應(yīng)力集中,誘發(fā)裂紋的產(chǎn)生,最后試樣發(fā)生斷裂。隨著應(yīng)變速率的增加,孿生變形作用先增強(qiáng)后減弱,滑移作用先減弱更增加。斷裂時斷口附近的裂紋尺寸增加,應(yīng)變速率為101s-1時,斷口附近出現(xiàn)局部形變帶。高應(yīng)變速率下,應(yīng)變速率為3000s-1時變形組織中開始出現(xiàn)絕熱剪切帶,其尺寸逐漸增加、貫穿整個試樣、導(dǎo)致試樣整體斷裂。高應(yīng)變速率下變形后較大的晶粒中易形成貫穿晶粒的細(xì)長條帶,由壓縮孿晶演化而來,易發(fā)展為裂紋。試樣中均有活躍的孿生和滑移活動,孿晶類型有{1012}拉伸孿晶和{1011}壓縮孿晶,孿晶內(nèi)部和孿晶周圍基體中有很高密度的位錯,隨著應(yīng)變速率的升高,孿晶的界面發(fā)生彎曲,孿晶轉(zhuǎn)變量逐漸增加,孿晶、位錯及其相互之間的作用更加劇烈。
【關(guān)鍵詞】：AZ31鎂合金 壓縮變形 應(yīng)變速率 孿生變形 滑移變形
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 課題背景及研究目的9-10
• 1.2 鎂合金的塑性變形機(jī)制10-15
• 1.2.1 鎂合金的滑移變形11
• 1.2.2 鎂合金的孿生變形11-15
• 1.3 材料加載狀態(tài)的劃分及加載技術(shù)15-16
• 1.4 鎂合金的動態(tài)變形行為及研究現(xiàn)狀16-21
• 1.4.1 鎂合金的動態(tài)變形力學(xué)行為16-17
• 1.4.2 鎂合金的動態(tài)變形及斷裂機(jī)制17-19
• 1.4.3 應(yīng)變速率對鎂合金變形行為的影響19-21
• 1.5 主要研究內(nèi)容21-22
• 第2章 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法22-26
• 2.1 試驗(yàn)材料22
• 2.2 試驗(yàn)方案22-24
• 2.2.1 低應(yīng)變速率壓縮試驗(yàn)22-23
• 2.2.2 中應(yīng)變速率壓縮試驗(yàn)23
• 2.2.3 高應(yīng)變速率壓縮試驗(yàn)23-24
• 2.3 組織分析方法24-26
• 2.3.1 金相組織分析24
• 2.3.2 掃描電鏡組織分析24-25
• 2.3.3 EBSD分析25
• 2.3.4 透射電鏡組織分析25-26
• 第3章 不同應(yīng)變速率AZ31 鎂合金的變形行為及力學(xué)性能26-35
• 3.1 引言26
• 3.2 AZ31 鎂合金擠壓棒材不同方向的微觀組織及織構(gòu)26-28
• 3.3 AZ31 鎂合金的壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線28-31
• 3.4 AZ31 鎂合金的壓縮本構(gòu)方程31-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 中低應(yīng)變速率AZ31 鎂合金的變形組織及斷裂行為35-58
• 4.1 引言35
• 4.2 中低應(yīng)變速率下不同應(yīng)變量的壓縮變形35-38
• 4.3 中低應(yīng)變速率下壓縮斷裂試樣斷口表面及附近組織分析38-44
• 4.3.1 試樣斷口表面組織分析38-40
• 4.3.2 試樣壓縮斷口附近組織分析40-44
• 4.4 中低應(yīng)變速率下壓縮變形后試樣金相組織分析44-47
• 4.5 中低應(yīng)變速率下壓縮變形后試樣EBSD分析47-53
• 4.6 中低應(yīng)變速率下壓縮變形后試樣透射電鏡組織分析53-56
• 4.7 本章小結(jié)56-58
• 第5章 高應(yīng)變速率下AZ31 鎂合金的變形組織及斷裂行為58-72
• 5.1 引言58
• 5.2 高應(yīng)變速率下壓縮斷裂后試樣宏觀形貌58-59
• 5.3 高應(yīng)變速率下壓縮斷裂后試樣斷口組織分析59
• 5.4 高應(yīng)變速率下壓縮變形后試樣金相組織分析59-66
• 5.5 高應(yīng)變速率下壓縮變形后試樣EBSD分析66-67
• 5.6 高應(yīng)變速率下壓縮變形后試樣透射電鏡組織分析67-70
• 5.7 本章小結(jié)70-72
• 結(jié)論72-74
• 參考文獻(xiàn)74-81
• 致謝81

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳振華,夏偉軍,嚴(yán)紅革,傅定發(fā),陳吉華;鎂合金材料的塑性變形理論及其技術(shù)[J];化工進(jìn)展;2004年02期

2 張學(xué)峰,夏源明;中應(yīng)變率材料試驗(yàn)機(jī)的研制[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);2001年01期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉長海;AZ31合金動態(tài)力學(xué)性能研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2005年

2 蘇燕鈴;孿生在鎂合金塑性變形中的作用[D];南京理工大學(xué);2007年

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本文編號：1097682