發(fā)布時間：2017-07-20 23:19

  本文關(guān)鍵詞：沖擊變形對鎂合金組織演變的影響

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【摘要】：鎂合金有著密度小、比強度高等一系列優(yōu)秀的物理力學(xué)性能,在航空航天、通信和武器裝備的輕量化方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景。本文圍繞影響鎂合金變形行為的因素及其變形機制,開展了系列的實驗研究和理論分析,得到了系列有意義的結(jié)果。本論文選擇典型的擠壓態(tài)AZ31鎂合金為研究對象,利用分離式霍普金森壓桿進行沖擊壓縮實驗,借助金相顯微鏡和X射線衍射儀、背散射衍射儀等檢測設(shè)備對沖擊變形鎂合金進行微觀組織演變分析,研究加載方向、應(yīng)變速率、環(huán)境溫度等工藝條件對AZ31鎂合金的宏觀力學(xué)行為和微觀變形機制等的影響規(guī)律及其機理。獲得結(jié)論如下:材料的動態(tài)力學(xué)行為與加載方向密切相關(guān)。當(dāng)沖擊壓縮方向與晶粒c軸垂直時,變形的初始階段,{2110}拉伸孿晶處于有利取向容易被激活啟動,屈服強度相對較低,應(yīng)力-應(yīng)變曲線為下凹形狀,屈服強度對應(yīng)變速率表現(xiàn)得不敏感,屈服強度為70 Mpa,且隨著環(huán)境溫度的升高,屈服強度呈下降趨勢;當(dāng)沖擊壓縮方向與晶粒c軸相平行,晶粒取向不利于激活{2110}拉伸孿晶,屈服強度較大,應(yīng)力-應(yīng)變曲線為上凸形狀,變形機制以非基面滑移為主,{1110}壓縮孿晶處于有利的受力狀態(tài)時也參與協(xié)調(diào)變形,但不是主要的塑性變形機制。在高應(yīng)變速率下,對沖擊方向平行于擠壓方向(ED)和垂直于ED試樣,室溫下的絕熱溫升均隨著應(yīng)變速率的增加而增加,室溫沖擊變形由于絕熱溫升小不足以使得組織內(nèi)部的溫度達(dá)到發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶,變形主要以{2110}孿生為主。隨著環(huán)境溫度的升高,相同應(yīng)變量下絕熱溫升下降。雖然產(chǎn)生的絕熱溫升下降,但由于其外部提供能量,使得材料在變形中能夠達(dá)到柱面、錐面滑移所需的臨界剪切應(yīng)力,使得其塑性變形方式以孿生為主轉(zhuǎn)換為以滑移為主,并出現(xiàn)動態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象。此外,當(dāng)溫度越高時,越易發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶,絕熱溫升在變形過程中的影響減小。擠壓態(tài)AZ31鎂合金具有強的{0002}基面織構(gòu)。由于織構(gòu)的存在使不同方向的力學(xué)性能相差較大,表現(xiàn)出各向異性。在加熱的沖擊過程中,熱軟化效應(yīng)能夠使材料的應(yīng)變速率強化效應(yīng)減弱。高溫變形中呈現(xiàn)出連續(xù)、非連續(xù)和旋轉(zhuǎn)動態(tài)再結(jié)晶的特征,且織構(gòu)得到明顯的弱化。
【關(guān)鍵詞】：AZ31鎂合金 高應(yīng)變速率 微觀組織 力學(xué)行為
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(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5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 前言10-11
• 1.2 鎂合金的塑性變形機理11-15
• 1.2.1 鎂合金的滑移12-13
• 1.2.2 鎂合金的孿生13-15
• 1.2.3 鎂合金的動態(tài)再結(jié)晶15
• 1.3 鎂合金動態(tài)變形行為的研究現(xiàn)狀15-21
• 1.3.1 純鎂沖擊加載下的變形機制16-17
• 1.3.2 鎂合金沖擊力學(xué)行為和斷裂機制17-18
• 1.3.3 初始取向?qū)︽V合金沖擊力學(xué)性能的影響18-20
• 1.3.4 鎂合金的高溫沖擊力學(xué)行為與變形機制20-21
• 1.4 本論文研究內(nèi)容和意義21-24
• 第二章 實驗裝置、材料和方法24-30
• 2.1 實驗裝置24-25
• 2.2 實驗材料25
• 2.3 實驗方法25-30
• 2.3.1 試樣尺寸與制備25-26
• 2.3.2 實驗步驟及數(shù)據(jù)處理26-27
• 2.3.3 微觀分析27-30
• 第三章 擠壓態(tài)AZ31鎂合金動態(tài)變形行為30-58
• 3.1 擠壓態(tài)AZ31鎂合金原始顯微組織30-31
• 3.2 應(yīng)變速率對擠壓態(tài)AZ31鎂合金的動態(tài)變形行為影響31-43
• 3.2.1 動態(tài)壓縮應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系31-33
• 3.2.2 應(yīng)變速率對AZ31鎂合金組織的影響33-38
• 3.2.3 絕熱溫升的計算38-40
• 3.2.4 變形機制分析討論40-43
• 3.3 環(huán)境溫度對擠壓態(tài)AZ31鎂合金的動態(tài)變形行為影響43-58
• 3.3.1 動態(tài)壓縮應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系43-47
• 3.3.2 環(huán)境溫度對AZ31鎂合金組織的影響47-50
• 3.3.3 環(huán)境溫度對AZ31鎂合金織構(gòu)的影響50-53
• 3.3.4 絕熱溫升的計算53-55
• 3.3.5 變形機制分析討論55-58
• 第四章 結(jié)論與展望58-60
• 4.1 結(jié)論58-59
• 4.2 展望59-60
• 參考文獻60-64
• 致謝64-66
• 附錄A：攻讀碩士期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參與研究的科研項目66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊勇彪;王富恥;譚成文;吳園園;才鴻年;;Plastic deformation mechanisms of AZ31 magnesium alloy under high strain rate compression[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2008年05期

2 毛萍莉;于金程;劉正;董陽;席通;;擠壓態(tài)Mg-Gd-Y鎂合金動態(tài)壓縮力學(xué)性能與失效行為[J];中國有色金屬學(xué)報;2013年04期

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本文編號：570485