發(fā)布時間：2017-09-05 09:15

  本文關(guān)鍵詞：攪拌摩擦加工對AZ31鎂合金組織與性能的影響

  更多相關(guān)文章： AZ31鎂合金 攪拌摩擦加工 顯微組織 力學(xué)性能 應(yīng)變率

【摘要】：攪拌摩擦加工(Friction Stir Processing，F(xiàn)SP)是一種新型的劇烈塑性變形技術(shù)(SeverePlastic Deformation，SPD)，己經(jīng)成功應(yīng)用于鋁、鎂等輕合金的加工。本文利用攪拌摩擦加工技術(shù)對AZ31鎂合金進行攪拌摩擦加工處理，對不同狀態(tài)的AZ31鎂合金進行拉伸實驗、顯微組織分析、拉伸斷口形貌分析，并利用Hopkinson壓桿實驗裝置對FSP處理前后的AZ31鎂合金進行沖擊實驗，研究FSP處理技術(shù)對該合金的顯微組織、拉伸性能、微觀斷裂機制和動態(tài)力學(xué)性能的影響。得到主要研究結(jié)果如下： 整個加工區(qū)域分為攪拌區(qū)、機械熱影響區(qū)、熱影響區(qū)和母材區(qū)。攪拌區(qū)為均勻細小的再結(jié)晶等軸晶，其平均晶粒尺寸隨著主軸轉(zhuǎn)速的增加或加工速度的較低而增大。 當進給速度為200mm/min和400mm/min、攪拌針旋轉(zhuǎn)速度低于1000rpm時，AZ31鎂合金顯微組織由于發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶得到顯著細化，獲得了均勻細小的等軸晶，平均晶粒尺寸小于7μm；與母材相比，經(jīng)過攪拌摩擦加工后，AZ31鎂合金的應(yīng)變強化效應(yīng)明顯增強，塑性明顯提高，但屈服強度有所降低。采用600rpm-400mm/min工藝FSP處理后，AZ31鎂合金獲得了最佳的綜合力學(xué)性能。 與母材相比，攪拌摩擦加工后，AZ31鎂合金的動態(tài)屈服強度均有了不同程度的提高，600rpm-400mm/min工藝參數(shù)FSP處理后，合金獲得了最好的抗沖擊變形能力。主要是由于合金顯微組織顯著細化以及產(chǎn)生孿晶的結(jié)果，，這些瞬間產(chǎn)生的孿晶阻礙了位錯運動的同時進一步細化了晶粒。 雖然孿生的產(chǎn)生對合金有一定的強化作用，但晶粒細化較孿生對提高合金抗沖擊變形能力的作用更為明顯，成為改善合金抗沖擊變形能力的主導(dǎo)因素。但經(jīng)不同工藝FSP處理后，AZ31合金的應(yīng)力-應(yīng)變行為對應(yīng)變率的變化并不敏感。
【關(guān)鍵詞】：AZ31鎂合金 攪拌摩擦加工 顯微組織 力學(xué)性能 應(yīng)變率
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(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6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 引言11
• 1.2 鎂及鎂合金的特性11-14
• 1.3 鎂合金的應(yīng)用14-15
• 1.4 攪拌摩擦加工原理15-17
• 1.5 攪拌摩擦加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀17-21
• 1.5.1 攪拌摩擦加工對材料顯微組織結(jié)構(gòu)的影響17-18
• 1.5.2 攪拌摩擦加工后合金的超塑性行為18-20
• 1.5.3 攪拌摩擦加工制備金屬基復(fù)合材料20-21
• 1.6 材料的高應(yīng)變率變形行為21-22
• 1.6.1 材料性能評價中的加載速率的概念21
• 1.6.2 鎂合金高應(yīng)變率變形行為的研究現(xiàn)狀21-22
• 1.7 本文主要研究內(nèi)容22-23
• 第2章 實驗材料及實驗方法23-27
• 2.1 實驗材料23
• 2.2 實驗方案23
• 2.3 實驗方法23-27
• 2.3.1 AZ31 鎂合金的 FSP 處理23-24
• 2.3.2 AZ31 鎂合金的顯微組織觀察與分析24
• 2.3.3 AZ31 鎂合金的拉伸試驗及拉伸斷口分析24-25
• 2.3.4 AZ31 鎂合金的沖擊試驗及沖擊后的顯微組織分析25-27
• 第3章 FSP 處理后 AZ31 鎂合金的顯微組織變化27-35
• 3.1 原始態(tài) AZ31 鎂合金的顯微組織27
• 3.2 FSP 處理后 AZ31 鎂合金的宏觀形貌27-29
• 3.3 FSP 處理后 AZ31 鎂合金不同區(qū)域的典型組織29-30
• 3.4 FSP 處理對 AZ31 鎂合金顯微組織的影響30-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 FSP 處理對 AZ31 鎂合金拉伸行為的影響35-43
• 4.1 不同狀態(tài) AZ31 鎂合金的拉伸變形行為35-36
• 4.2 不同狀態(tài) AZ31 鎂合金的拉伸性能36-38
• 4.3 不同狀態(tài) AZ31 鎂合金的拉伸斷口形貌38-41
• 4.4 本章小結(jié)41-43
• 第5章 FSP 處理對 AZ31 鎂合金高應(yīng)變率變形行為的影響43-64
• 5.1 原始態(tài) AZ31 鎂合金的沖擊變形行為43-45
• 5.1.1 原始態(tài) AZ31 鎂合金的動態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變曲線43-44
• 5.1.2 原始態(tài) AZ31 鎂合金沖擊變形后的顯微組織44-45
• 5.2 FSP 后 AZ31 鎂合金的沖擊變形行為45-63
• 5.2.1 FSP 處理后 AZ31 鎂合金動態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變曲線45-53
• 5.2.2 FSP 處理后 AZ31 鎂合金沖擊變形組織變化53-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻65-68
• 致謝68-69
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文69

【參考文獻】

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本文編號：797119