本文關(guān)鍵詞：脈沖電流下鋁合金變形行為及其織構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)演變研究

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【摘要】：鋁合金因其具有比強(qiáng)度高、耐蝕性好等優(yōu)點在汽車工業(yè)、航空航天等國民經(jīng)濟(jì)重要領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。然而,鋁合金在室溫下成形時,由于溶質(zhì)原子與可動位錯之間的交互作用通常會導(dǎo)致塑性失穩(wěn)現(xiàn)象的出現(xiàn),即Portevin-Le Chatelier(PLC)效應(yīng),這會對力學(xué)性能和表面質(zhì)量產(chǎn)生不利影響,如何避免其出現(xiàn)是鋁合金成形過程中必須要給予高度重視的問題。而脈沖電流處理作為一種新的材料處理方法,因其對材料微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響,尤其是塑性的提高,受到了越來越廣泛的關(guān)注。但脈沖電流是否會影響溶質(zhì)原子與可動位錯之間的交互作用,進(jìn)而影響PLC效應(yīng),織構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu),目前尚不清晰�；谝陨涎芯勘尘�,本文以5A02鋁合金為實驗材料,主要考慮脈沖電流強(qiáng)度和應(yīng)變率兩種影響因素,通過單向拉伸測試、EBSD測試和TEM測試,系統(tǒng)研究了脈沖電流條件下鋁合金變形行為、織構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)演變。首先,研究了脈沖電流條件下5A02鋁合金變形行為。在恒定應(yīng)變率條件下,當(dāng)脈沖電流強(qiáng)度從0A增加到40A時,PLC效應(yīng)逐漸增強(qiáng);而當(dāng)電流繼續(xù)增加到50A時,PLC效應(yīng)會消失;在恒定脈沖電流強(qiáng)度條件下,當(dāng)應(yīng)變率從1×10-2s-1逐漸減小到5×10-4s-1時,PLC效應(yīng)逐漸增強(qiáng);當(dāng)應(yīng)變率繼續(xù)減小到1×10-4s-1時,PLC效應(yīng)消失;并且脈沖電流促使PLC域向高應(yīng)變率方向移動。通過理論計算和蒙特卡羅模擬,分別研究了脈沖電流強(qiáng)度和應(yīng)變率對溶質(zhì)原子與可動位錯交互作用的影響。之后,進(jìn)一步研究了脈沖電流條件下5A02鋁合金織構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)的演變。隨著脈沖電流強(qiáng)度由0A增加到50A,立方織構(gòu)的含量逐漸增加,而S織構(gòu)的含量則相應(yīng)降低;但是應(yīng)變率對立方織構(gòu)的演變并沒有明顯的影響。基于取向形核-取向生長理論,分析了脈沖電流強(qiáng)度對立方織構(gòu)演變的影響。當(dāng)脈沖電流強(qiáng)度從0A增加到50A時,位錯組態(tài)分別為位錯帶(0A)、伸長的位錯胞(20A和40A)和不規(guī)則位錯胞及位錯纏結(jié)(50A),表明位錯滑移模式由平面滑移向波滑移轉(zhuǎn)變;當(dāng)應(yīng)變率從1×10-4s-1增加到1×10-2s-1,位錯組態(tài)分別為伸長位錯胞及位錯纏結(jié)(1×10-4s-1)和位錯帶(1×10-2s-1),表明位錯滑移模式由波滑移向平面滑移轉(zhuǎn)變;基于螺位錯的兩個不全位錯分量周圍溶質(zhì)原子濃度變化對其合并的影響,分析了滑移模式轉(zhuǎn)變的機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.21;TG661

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本文編號：1160917