T6+SMAT處理的GZ151K鎂合金的動態(tài)力學性能及吸能特性
發(fā)布時間：2021-02-16 08:37
研究了經T6（固溶/時效處理）和SMAT（表面機械研磨技術）處理后的GZ151K鎂合金在霍普金森壓桿下的動態(tài)力學性能以及吸能特性。結果表明:經SMAT 6min處理的GZ151K鎂合金,屈強比提高了27%,伸長率提高了21%;經T6處理過的GZ151K鎂合金,屈強比提高了21%,伸長率提高了10%;經T6+SMAT 6 min兩種復合工藝處理過的試樣,其屈強比和未處理的幾乎一致,但極限抗壓強度降低了37%,屈服強度降低了38%,伸長率提高了17%。在應變小于0.013時,試樣單位體積吸能工藝依次是:SMAT 6 min+T6>未處理>SMAT 6 min> T6;在應變?yōu)?.013～0.018時,試樣單位體積吸能工藝依次是:未處理>T6+SMAT 6 min>SMAT 6 min>T6;在應變大于0.018后,試樣單位體積吸能工藝依次是:未處理>SMAT 6 min>T6>T6+SMAT 6 min。
【文章來源】：熱加工工藝. 2020,49(20)北大核心
【文章頁數】：4 頁
【部分圖文】：
GZ151K鎂合金在500 s-1應變率下的應力-應變曲線
為了便于觀察，將圖1上的數據信息整理成柱狀圖。GZ151K鎂合金在不同工藝下的力學性能見圖2。從圖2可看出，與未處理的相比，經SMAT 6 min處理的GZ151K鎂合金，屈強比提高了27%，伸長率提高了21%；經T6處理過的GZ151k鎂合金，屈強比提高了21%，伸長率提高了10%；經T6+SMAT 6 min處理過的屈強比沒什么變化，極限抗壓強度降低了37%，屈服強度降低了38%，其伸長率提高了17%。原因是：經過T6處理過的屈服強度提高是因為固溶處理形成的過飽和固溶體分解，第二相從基體中析出，彌散分布于晶內，對位錯運動和滑移形成了阻礙作用，從而提高了合金的屈服強度[12]；而這些第二相的尺寸在此時效制度下大于未處理狀態(tài)第二相的尺寸，因此，極限強度有一定程度的降低[13]，強度降低一般對應的是塑性的提高。經SMAT處理后晶粒細化，晶界增加，使位錯運動受到限制，提高屈服強度，極限強度有所下降。然而在兩種復合工藝共同作用下，試件力學性能并沒有得到改善，雖然T6和SAMT6min這兩種復合工藝都能提高力學性能，但是它們結合在一起，可能起到了相互抑制甚至破壞了原始試件的晶粒結構，使其力學性能降低，但具體的機理尚不明確。2.2 吸能特性
GZ151K鎂合金在不同工藝下的吸能特性如圖3所示。圖3是在Origin軟件里對圖1中應力-應變進行積分而得到。從圖3的Q-ε曲線可以看出，在應變小于0.013時，T6+SMAT 6 min處理過的試件單位體積吸能最高，之后是未處理過的，其次SMAT6 min、T6處理的。在應變小于0.013（曲線1與曲線4的交點A）時，T6+SMAT 6 min（曲線4）的單位體積吸能最高，是因為其屈服強度最低（圖2），在較小壓力作用下，能較早的進行塑性變形來吸收能量；之后較低的屈服強度是未處理的，所以單位體積吸能僅次于T6+SMAT 6 min,SMAT 6 min、T6的屈服強度相差很小，并且應力-應變曲線的高度（圖1）幾乎一致，所以單位體積吸能最小并且?guī)缀踔睾�。在應變介�?.013到0.018（曲線2、3與曲線4的交點B），未處理的單位體積吸能最高，之后是T6+SMAT 6 min處理的，最后是SMAT 6 min、T6處理的。未處理的屈服強度是第二低（圖2），這時未處理試件的塑性變形不斷增加，而且T6+SMAT6min的應力-應變曲線（圖1）高度遠低于未處理的，單位體積吸能是對應力-應變曲線進行積分，所以此時T6+SMAT 6 min（曲線4）的單位體積吸能小于未處理的（曲線1），此時，SMAT6min（曲線2）、T6（曲線3）還是處在單位體積吸能最小階段。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱處理對ZK60鎂合金力學和阻尼性能的影響[J]. 王敬豐,高珊,潘復生,湯愛濤,丁培道. 稀有金屬材料與工程. 2009(06)
[2]Ti3Ni4析出相對富鎳TiNi合金阻尼行為的影響[J]. 高智勇,吳博森,魯璽麗,唐振宇. 稀有金屬材料與工程. 2007(09)
[3]熱處理工藝對擠壓變形ZK60鎂合金組織與力學性能的影響[J]. 余琨,黎文獻,王日初. 中國有色金屬學報. 2007(02)
[4]混雜增強鎂基復合材料的力學和阻尼性能[J]. 顧金海,張小農,何利艦,顧明元. 稀有金屬材料與工程. 2005(09)
[5]鎂及鎂合金阻尼特性的研究進展[J]. 劉楚明,紀仁峰,周海濤,陳明安. 中國有色金屬學報. 2005(09)
[6]Ce對AZ91D鎂合金力學性能與阻尼性能的影響[J]. 黃正華,郭學鋒,張忠明. 稀有金屬材料與工程. 2005(03)
[7]鎂合金在輕量化汽車中的應用[J]. 賀巖松,楊誠. 汽車工藝與材料. 2002(06)
碩士論文
[1]熱處理對Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr鑄造鎂合金顯微組織、力學性能和腐蝕性能的影響研究[D]. 劉婧.重慶理工大學 2019
[2]表面機械研磨處理AZ31鎂合金顯微組織和力學性能研究[D]. 金斌.南昌大學 2015
本文編號：3036507
【文章來源】：熱加工工藝. 2020,49(20)北大核心
【文章頁數】：4 頁
【部分圖文】：
GZ151K鎂合金在500 s-1應變率下的應力-應變曲線
為了便于觀察，將圖1上的數據信息整理成柱狀圖。GZ151K鎂合金在不同工藝下的力學性能見圖2。從圖2可看出，與未處理的相比，經SMAT 6 min處理的GZ151K鎂合金，屈強比提高了27%，伸長率提高了21%；經T6處理過的GZ151k鎂合金，屈強比提高了21%，伸長率提高了10%；經T6+SMAT 6 min處理過的屈強比沒什么變化，極限抗壓強度降低了37%，屈服強度降低了38%，其伸長率提高了17%。原因是：經過T6處理過的屈服強度提高是因為固溶處理形成的過飽和固溶體分解，第二相從基體中析出，彌散分布于晶內，對位錯運動和滑移形成了阻礙作用，從而提高了合金的屈服強度[12]；而這些第二相的尺寸在此時效制度下大于未處理狀態(tài)第二相的尺寸，因此，極限強度有一定程度的降低[13]，強度降低一般對應的是塑性的提高。經SMAT處理后晶粒細化，晶界增加，使位錯運動受到限制，提高屈服強度，極限強度有所下降。然而在兩種復合工藝共同作用下，試件力學性能并沒有得到改善，雖然T6和SAMT6min這兩種復合工藝都能提高力學性能，但是它們結合在一起，可能起到了相互抑制甚至破壞了原始試件的晶粒結構，使其力學性能降低，但具體的機理尚不明確。2.2 吸能特性
GZ151K鎂合金在不同工藝下的吸能特性如圖3所示。圖3是在Origin軟件里對圖1中應力-應變進行積分而得到。從圖3的Q-ε曲線可以看出，在應變小于0.013時，T6+SMAT 6 min處理過的試件單位體積吸能最高，之后是未處理過的，其次SMAT6 min、T6處理的。在應變小于0.013（曲線1與曲線4的交點A）時，T6+SMAT 6 min（曲線4）的單位體積吸能最高，是因為其屈服強度最低（圖2），在較小壓力作用下，能較早的進行塑性變形來吸收能量；之后較低的屈服強度是未處理的，所以單位體積吸能僅次于T6+SMAT 6 min,SMAT 6 min、T6的屈服強度相差很小，并且應力-應變曲線的高度（圖1）幾乎一致，所以單位體積吸能最小并且?guī)缀踔睾�。在應變介�?.013到0.018（曲線2、3與曲線4的交點B），未處理的單位體積吸能最高，之后是T6+SMAT 6 min處理的，最后是SMAT 6 min、T6處理的。未處理的屈服強度是第二低（圖2），這時未處理試件的塑性變形不斷增加，而且T6+SMAT6min的應力-應變曲線（圖1）高度遠低于未處理的，單位體積吸能是對應力-應變曲線進行積分，所以此時T6+SMAT 6 min（曲線4）的單位體積吸能小于未處理的（曲線1），此時，SMAT6min（曲線2）、T6（曲線3）還是處在單位體積吸能最小階段。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱處理對ZK60鎂合金力學和阻尼性能的影響[J]. 王敬豐,高珊,潘復生,湯愛濤,丁培道. 稀有金屬材料與工程. 2009(06)
[2]Ti3Ni4析出相對富鎳TiNi合金阻尼行為的影響[J]. 高智勇,吳博森,魯璽麗,唐振宇. 稀有金屬材料與工程. 2007(09)
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[4]混雜增強鎂基復合材料的力學和阻尼性能[J]. 顧金海,張小農,何利艦,顧明元. 稀有金屬材料與工程. 2005(09)
[5]鎂及鎂合金阻尼特性的研究進展[J]. 劉楚明,紀仁峰,周海濤,陳明安. 中國有色金屬學報. 2005(09)
[6]Ce對AZ91D鎂合金力學性能與阻尼性能的影響[J]. 黃正華,郭學鋒,張忠明. 稀有金屬材料與工程. 2005(03)
[7]鎂合金在輕量化汽車中的應用[J]. 賀巖松,楊誠. 汽車工藝與材料. 2002(06)
碩士論文
[1]熱處理對Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr鑄造鎂合金顯微組織、力學性能和腐蝕性能的影響研究[D]. 劉婧.重慶理工大學 2019
[2]表面機械研磨處理AZ31鎂合金顯微組織和力學性能研究[D]. 金斌.南昌大學 2015
本文編號：3036507
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