高應變速率軋制AM60B鎂合金板材的組織和性能研究
發(fā)布時間:2021-04-25 20:41
鎂合金是工業(yè)生產(chǎn)中使用的密度最低的金屬材料,具有比強度高、比剛度高和電磁屏蔽性能好等諸多突出優(yōu)點,所以在汽車工業(yè)、軌道交通、電子信息和武器裝備等諸多領域獲得了廣泛的應用,尤其在機械和裝備的輕量化領域廣受贊譽,被譽為“21世紀綠色金屬材料”。然而,密排六方(Hexagonal Close-Packed,HCP)結構導致的本征脆性嚴重阻礙了鎂合金的進一步應用,較差的塑性變形能力是其致命的劣勢。同時,板材是鎂合金材料在工業(yè)生產(chǎn)中最重要的應用媒介形式,制造業(yè)對優(yōu)質(zhì)鎂合金板材的需求逐年走高。但是傳統(tǒng)的中間退火輔助多道次小壓下量軋制工藝不僅效率低能耗高,而且生產(chǎn)的鎂合金板材力學性能不佳,無法滿足多領域?qū)αW性能日益嚴苛的要求。高應變速率軋制技術能夠通過提高應變速率,在提高效率的同時制備出綜合力學性能良好的鎂合金板材。因此,本文提出利用高應變速率軋制技制備“形性兼具”的鎂合金板材。利用高應變速率的近沖擊變形性引入的高密度孿晶誘導形成超細層片結構,實現(xiàn)單道次高應變速率軋制板材的強化。并利用剪切帶和動態(tài)再結晶交替分布形成的層狀雙峰組織實現(xiàn)了雙道次高應變速率軋制板材的強韌化。本研究以鑄態(tài)AM60B鎂合金為...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 鎂合金的塑性變形微觀機制
1.2.1 位錯滑移
1.2.2 孿生
1.2.3 動態(tài)再結晶
1.3 鎂及鎂合金的常規(guī)塑性變形工藝
1.3.1 擠壓
1.3.2 鍛造
1.3.3 沖壓
1.3.4 軋制
1.4 鎂及鎂合金的劇烈塑性變形工藝
1.4.1 高壓扭轉(zhuǎn)
1.4.2 累積疊軋
1.4.3 等通道角擠壓
1.5 選題意義及研究內(nèi)容
1.5.1 選題意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗過程
2.1 實驗材料
2.2 軋前處理
2.3 高應變速率軋制工藝試驗
2.3.1 單道次高應變速率軋制工藝試驗
2.3.2 高應變速率軋制板材退火工藝試驗
2.3.3 降溫梯度雙道次高應變速率軋制工藝試驗
2.4 微觀組織分析
2.4.1 光學顯微組織觀察與分析
2.4.2 掃描電子顯微鏡觀察與分析
2.4.3 高分辨透射電子顯微鏡觀察與分析
2.4.4 宏觀取向測試
2.5 拉伸力學性能測試
2.6 工藝方案與實施路線
2.7 工藝流程圖
第3章 單道次高應變速率軋制可行性探索
3.1 引言
3.2 軋前板坯微觀組織分析
3.3 工藝參數(shù)對高應變速率軋制可行性的影響
3.3.1 軋制變形量對高應變速率軋制可行性的影響
3.3.2 軋輥旋轉(zhuǎn)速度對高應變速率軋制可行性的影響
3.3.3 軋制溫度對高應變速率軋制可行性的影響
3.4 軋制板材的微觀組織特征
3.4.0 高密度孿晶
3.4.1 孿生與退孿生
3.4.2 退孿生的溫度效應
3.4.3 高應變速率軋制板材中的超細層片結構
3.5 軋制板材的拉伸力學性能分析
3.6 本章小結
第4章 高應變速率軋制板材的退火熱處理
4.1 引言
4.2 高應變速率軋制退火板材的微觀組織
4.3 高應變速率軋制退火板材的拉伸力學性能
4.4 高應變速率軋制退火板材斷裂行為
4.5 本章小結
第5章 雙道次高應變速率軋制全流程組織與性能分析
5.1 引言
5.2 降溫梯度雙道次高應變速率軋制可行性探索
5.3 雙道次軋制板材組織表征與分析
5.3.1 第一道次高應變速率軋制組織表征與分析
5.3.2 中間退火組織表征與分析
5.3.3 第二道次高應變速率軋制組織表征與分析
5.4 剪切帶量化統(tǒng)計與形成機制分析
5.4.1 剪切帶的表征與量化分析
5.4.2 剪切帶形成機制分析
5.5 動態(tài)析出行為
5.6 雙道次軋制全流程宏觀織構演變
5.7 雙道次軋制全流程拉伸力學性能
5.8 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士期間承擔的科研任務與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]弱化織構提高汽車鎂合金板材沖壓成形性能研究[J]. 李路娜,胡旭. 熱加工工藝. 2017(21)
[2]不同軋制工藝參數(shù)條件下AZ31鎂合金孿晶和織構的演變規(guī)律及其對力學性能的影響(英文)[J]. 劉迪,劉祖巖,王爾德. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(11)
[3]高壓扭轉(zhuǎn)法的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 薛克敏,張君,李萍,黃科帥. 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2008(10)
[4]鎂合金的動態(tài)再結晶[J]. 陳振華,許芳艷,傅定發(fā),夏偉軍. 化工進展. 2006(02)
[5]鎂合金材料的塑性變形理論及其技術[J]. 陳振華,夏偉軍,嚴紅革,傅定發(fā),陳吉華. 化工進展. 2004(02)
博士論文
[1]中高應變速率軋制制備超細晶鎂合金板材原理探索及相關基礎研究[D]. 朱素琴.湖南大學 2012
碩士論文
[1]Ca和Ce微合金化對AZ31鎂合金組織與沖壓性能的影響[D]. 黃倫.重慶大學 2018
[2]預孿晶退火對鎂合金薄板冷沖壓成形性能的影響[D]. 曹苗.太原理工大學 2017
[3]醫(yī)用鎂合金的高壓扭轉(zhuǎn)組織演變及熱壓縮變形行為研究[D]. 李登祿.蘭州理工大學 2016
本文編號:3160062
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 鎂合金的塑性變形微觀機制
1.2.1 位錯滑移
1.2.2 孿生
1.2.3 動態(tài)再結晶
1.3 鎂及鎂合金的常規(guī)塑性變形工藝
1.3.1 擠壓
1.3.2 鍛造
1.3.3 沖壓
1.3.4 軋制
1.4 鎂及鎂合金的劇烈塑性變形工藝
1.4.1 高壓扭轉(zhuǎn)
1.4.2 累積疊軋
1.4.3 等通道角擠壓
1.5 選題意義及研究內(nèi)容
1.5.1 選題意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗過程
2.1 實驗材料
2.2 軋前處理
2.3 高應變速率軋制工藝試驗
2.3.1 單道次高應變速率軋制工藝試驗
2.3.2 高應變速率軋制板材退火工藝試驗
2.3.3 降溫梯度雙道次高應變速率軋制工藝試驗
2.4 微觀組織分析
2.4.1 光學顯微組織觀察與分析
2.4.2 掃描電子顯微鏡觀察與分析
2.4.3 高分辨透射電子顯微鏡觀察與分析
2.4.4 宏觀取向測試
2.5 拉伸力學性能測試
2.6 工藝方案與實施路線
2.7 工藝流程圖
第3章 單道次高應變速率軋制可行性探索
3.1 引言
3.2 軋前板坯微觀組織分析
3.3 工藝參數(shù)對高應變速率軋制可行性的影響
3.3.1 軋制變形量對高應變速率軋制可行性的影響
3.3.2 軋輥旋轉(zhuǎn)速度對高應變速率軋制可行性的影響
3.3.3 軋制溫度對高應變速率軋制可行性的影響
3.4 軋制板材的微觀組織特征
3.4.0 高密度孿晶
3.4.1 孿生與退孿生
3.4.2 退孿生的溫度效應
3.4.3 高應變速率軋制板材中的超細層片結構
3.5 軋制板材的拉伸力學性能分析
3.6 本章小結
第4章 高應變速率軋制板材的退火熱處理
4.1 引言
4.2 高應變速率軋制退火板材的微觀組織
4.3 高應變速率軋制退火板材的拉伸力學性能
4.4 高應變速率軋制退火板材斷裂行為
4.5 本章小結
第5章 雙道次高應變速率軋制全流程組織與性能分析
5.1 引言
5.2 降溫梯度雙道次高應變速率軋制可行性探索
5.3 雙道次軋制板材組織表征與分析
5.3.1 第一道次高應變速率軋制組織表征與分析
5.3.2 中間退火組織表征與分析
5.3.3 第二道次高應變速率軋制組織表征與分析
5.4 剪切帶量化統(tǒng)計與形成機制分析
5.4.1 剪切帶的表征與量化分析
5.4.2 剪切帶形成機制分析
5.5 動態(tài)析出行為
5.6 雙道次軋制全流程宏觀織構演變
5.7 雙道次軋制全流程拉伸力學性能
5.8 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士期間承擔的科研任務與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]弱化織構提高汽車鎂合金板材沖壓成形性能研究[J]. 李路娜,胡旭. 熱加工工藝. 2017(21)
[2]不同軋制工藝參數(shù)條件下AZ31鎂合金孿晶和織構的演變規(guī)律及其對力學性能的影響(英文)[J]. 劉迪,劉祖巖,王爾德. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(11)
[3]高壓扭轉(zhuǎn)法的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 薛克敏,張君,李萍,黃科帥. 合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2008(10)
[4]鎂合金的動態(tài)再結晶[J]. 陳振華,許芳艷,傅定發(fā),夏偉軍. 化工進展. 2006(02)
[5]鎂合金材料的塑性變形理論及其技術[J]. 陳振華,夏偉軍,嚴紅革,傅定發(fā),陳吉華. 化工進展. 2004(02)
博士論文
[1]中高應變速率軋制制備超細晶鎂合金板材原理探索及相關基礎研究[D]. 朱素琴.湖南大學 2012
碩士論文
[1]Ca和Ce微合金化對AZ31鎂合金組織與沖壓性能的影響[D]. 黃倫.重慶大學 2018
[2]預孿晶退火對鎂合金薄板冷沖壓成形性能的影響[D]. 曹苗.太原理工大學 2017
[3]醫(yī)用鎂合金的高壓扭轉(zhuǎn)組織演變及熱壓縮變形行為研究[D]. 李登祿.蘭州理工大學 2016
本文編號:3160062
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