Al/Mg/Al层合板的微观组织结构和热变形行为

发布时间：2023-12-10 10:48

　　镁合金因其密度小、比强度高和减震性能好等优点广泛应用于机械、电子和航空航天等领域,但耐腐蚀性差是限制其应用的主要原因之一。本文在AZ31镁合金板两侧覆盖5052铝合金层,经热轧制备了兼具镁合金轻质和铝合金耐蚀优点的Al/Mg/Al层合板。通过冲压成形制备出各种薄壁零件是使其获得实际应用的必经环节,故对这种新型板材的组织结构、力学性能,尤其是冲压成形性能的研究具有一定的理论意义和实用价值。本文通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察了Al/Mg/Al层合板的微观组织形貌,采用X射线衍射仪(XRD)分析了其物相组成,利用电子背散射衍射(EBSD)分析了其织构演变。利用万能拉伸试验机测试了其温热条件下的力学性能,通过胀形和拉深成形实验测试了其成形性能。研究了层合板的力学性能、冲压成形性能及其微观组织结构和塑性变形的微观机制,揭示了层合板复合轧制及热塑性变形和成形过程中的组织结构演变规律,建立起了层合板温热塑性变形本构模型和成形极限图。本文在400 ℃下轧制复合了单道次压下量为33%(记为33R)和48%(48R)以及四道次总压下量为71%(71R)的三类...

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 金属基层合板
        1.2.1 传统金属基层合板的制备
        1.2.2 镁铝层合板的制备
        1.2.3 镁铝层合板的热处理
    1.3 金属材料的本构模型
        1.3.1 常用金属材料的本构模型
        1.3.2 镁铝合金的本构模型
    1.4 层状复合板材的冲压成形行为
        1.4.1 层状复合板材的胀形成形
        1.4.2 层状复合板材的拉深成形
    1.5 层状复合板材的织构
        1.5.1 镁合金的织构研究现状
        1.5.2 铝合金的织构研究现状
    1.6 本文选题及研究内容
        1.6.1 选题内容
        1.6.2 研究内容
    参考文献
第二章 Al/Mg/Al层合板制备及研究方法
    2.1 前言
    2.2 Al/Mg/Al层合板的制备及热处理
        2.2.1 实验原材料
        2.2.2 Al/Mg/Al层合板的热轧及退火
    2.3 实验方法
        2.3.1 光学显微组织观察
        2.3.2 SEM组织观察
        2.3.3 TEM组织观察
        2.3.4 EBSD织构分析
        2.3.5 显微硬度测试
        2.3.6 纳米压痕测试
        2.3.7 室温单向拉伸实验
        2.3.8 温热单向拉伸实验
        2.3.9 胀形实验
        2.3.10 拉深成形实验
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 轧制态Al/Mg/Al层合板的组织结构和力学性能
    3.1 前言
    3.2 组元板的初始组织结构
        3.2.1 AZ31组元基板的初始组织结构
        3.2.2 5052 组元覆板初始组织结构
    3.3 不同压下量Al/Mg/Al层合板的微观组织
        3.3.1 压下量对Al/Mg/Al层合板的微观组织的影响
        3.3.2 压下量对Al/Mg/Al层合板的微观组织的影响机制
    3.4 不同压下量Al/Mg/Al层合板的性能
        3.4.1 力学性能
        3.4.2 显微硬度
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 退火态Al/Mg/Al层合板的组织结构及力学性能
    4.1 前言
    4.2 退火条件对小变形层合板组织结构和力学性能的影响
        4.2.1 退火条件对小变形层合板组织结构的影响
        4.2.2 退火条件对小变形层合板力学性能的影响
    4.3 退火条件对大变形层合板组织结构和力学性能的影响
        4.3.1 退火条件对大变形层合板组织结构的影响
        4.3.2 退火条件对大变形层合板力学性能的影响
    4.4 最佳退火态层合板层界面结构
    4.5 本章小结
    参考文献
第五章 Al/Mg/Al层合板的温热变形本构方程
    5.1 前言
    5.2 Al/Mg/Al层合板的流变应力-应变曲线
        5.2.1 应变速率对流变应力的影响
        5.2.2 变形温度对流变应力的影响
        5.2.3 变形条件对应力指数的影响
    5.3 Al/Mg/Al层合板的成形指标参数
        5.3.1 Al/Mg/Al层合板的应变硬化指数
        5.3.2 Al/Mg/Al层合板的塑性应变比
    5.4 Al/Mg/Al层合板的温热塑性变形方程
        5.4.1 变形激活能
        5.4.2 峰值应变
    5.5 本章小结
    参考文献
第六章 Al/Mg/Al层合板胀形成形行为
    6.1 前言
    6.2 Al/Mg/Al层合板成形极限图
    6.3 Al/Mg/Al层合板胀形件的宏观分析
    6.4 Al/Mg/Al层合板胀形件的微观分析
        6.4.1 Al/Mg/Al层合板胀形件的界面行为
        6.4.2 Al/Mg/Al层合板胀形件的织构
    6.5 本章小结
    参考文献
第七章 Al/Mg/Al层合板的拉深成形行为
    7.1 前言
    7.2 Al/Mg/Al层合板的拉深成形性能
    7.3 Al/Mg/Al层合板筒形件的宏观分析
    7.4 Al/Mg/Al层合板筒形件的微观分析
        7.4.1 Al/Mg/Al层合板筒形件的界面行为
        7.4.2 Al/Mg/Al层合板筒形件的织构
    7.5 本章小结
    参考文献
第八章 结论
致谢
攻读学位期间发表的学术论文及科研成果
论文的独创性说明及展望



本文编号：3872365