【摘要】：鎂合金具有低密度、高比強度、易于回收等諸多優(yōu)點，，在航空、航天、汽車和通訊等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。然而，由于鎂合金塑性變形能力較差，且在成形過程中易形成織構(gòu)，導(dǎo)致鎂合金變形件制備難度大，各向異性嚴(yán)重等問題，極大的限制了變形鎂合金的工業(yè)應(yīng)用。針對上述問題需要對鎂合金成形過程及其變形機制進行深入系統(tǒng)的研究。為此，本文研究了新型Mg 6Al 3Sn（AT63）鎂合金在單軸變形和平面壓縮兩種應(yīng)變狀態(tài)下的組織演變規(guī)律和力學(xué)變形行為，著重探討了兩種應(yīng)變狀態(tài)下AT63鎂合金的孿生和滑移機制，在此基礎(chǔ)上提出了鎂合金新型襯板軋制方法。主要結(jié)論如下： （1）研究了擠壓雙織構(gòu)AT63鎂合金板材單軸壓縮下的孿生行為，闡明了雙織構(gòu)鎂合金變形過程中拉伸和壓縮孿生共存的孿生特點，揭示了雙織構(gòu)鎂合金通過取向互補降低拉伸和壓縮孿生對應(yīng)變方向（ED、TD、ND）依賴性的作用機制，為減小鎂合金各向異性的織構(gòu)設(shè)計提供借鑒。 （2）基于軋制AT63鎂合金板材單軸拉伸下的變形行為研究，發(fā)現(xiàn)了板材沿RD和TD拉伸變形中織構(gòu)演變是由位錯滑移主導(dǎo)，并建立了單軸拉伸下織構(gòu)演變與滑移機制的關(guān)系；其中，(0002)織構(gòu)演變由基面a滑移主導(dǎo)，而(1010)織構(gòu)演變由非基面a和非基面c a滑移共同主導(dǎo)，和織構(gòu)隨拉伸變形逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镾chmid因子最低的硬取向。 （3）研究了軋制AT63鎂合金板材平面壓縮孿生行為，揭示了平面壓縮下鎂合金的孿生模式取決于壓縮應(yīng)變方向，而孿晶生長速度和孿晶形貌受擴展應(yīng)變方向影響；提出了平面壓縮下孿生行為的最小孿生應(yīng)變準(zhǔn)則，即束縛方向?qū)\生應(yīng)變小的孿生系優(yōu)先產(chǎn)生，為平面應(yīng)變下鎂合金孿生機制分析提供了依據(jù)。 （4）提出鎂合金襯板軋制新方法，基于單襯板軋制法制備AT63鎂合金板材組織及性能研究表明，通過在軋制過程中添加硬質(zhì)合金襯板能夠顯著減少軋制試樣表面裂紋，提高單道次壓下量，獲得了平均晶粒尺寸4m、抗拉強度σb為330MPa的細晶高強AT63鎂合金軋板。 （5）波浪襯板軋制法制備AT63鎂合金板材組織及性能研究表明，通過添加波浪形表面襯板能夠有效改善軋制過程中剪切應(yīng)力對稱性，從而弱化軋板基面織構(gòu)，提高板材加工硬化能力（n=0.295）和斷裂延伸率（δf=22.5%）；波浪襯板軋制法為弱化鎂合金軋板基面織構(gòu)提供了新思路。 （6）雙襯板軋制法制備AT63鎂合金板材組織及性能研究表明，通過上下表面同時添加硬質(zhì)合金襯板，能夠?qū)崿F(xiàn)350oC下壓下量85%以上單道次軋制成形，并獲得綜合性能良好的AT63鎂合金軋板（σb=340MPa，δf=18.2%）；大壓下量（85%+5%）雙襯板軋制同樣能夠用于制備軋制成型能力差的AZ91鎂合金，并獲得綜合性能良好的AZ91鎂合金軋板（σb=370MPa，δf=27%）；該雙襯板軋制法在提高軋制效率以及難軋合金板材軋制成型方面具有較大的應(yīng)用潛力。 總之，本文研究了單軸變形下擠壓和軋制AT63鎂合金的變形行為，揭示了雙織構(gòu)鎂合金孿生機制，建立了單軸應(yīng)變下織構(gòu)演變與滑移機制的關(guān)系；研究了平面壓縮下軋制AT63鎂合金的變形行為，揭示了平面壓縮下孿生行為的最小孿生應(yīng)變準(zhǔn)則，為平面應(yīng)變下鎂合金的孿生機制分析提供了依據(jù)；提出了新型襯板軋制法，為弱化鎂合金軋板基面織構(gòu)以及實現(xiàn)鎂合金大壓下量軋制成型提供了新思路。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.22

【共引文獻】

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本文編號：2247653