铸态AZ31镁合金热压缩的动态再结晶转变机制

发布时间：2020-09-15 18:45

　　本论文通过实验及解析建模研究了铸态AZ31镁合金在热压缩状态下的动态再结晶转化机制。孪生再结晶和与晶界弓出再结晶机制间的转化依赖于晶粒内局部应变的累积以及平均晶粒尺寸。此外,基于电子背散射衍射(EBSD)实验结果及再结晶解析转化准则,提出了能应用于粘塑性自洽晶体塑性模型(VPSC)的两个能够协同工作的再结晶方案,并以此仿真了微结构活性、织构演化和应力应变关系。结果显示:(a)继承了母相孪生c轴取向的孪生壁晶粒能够弱化变形基面织构,提升基面滑移的活性,降低拉伸孪生(ETW)的活性;(b)当细晶粒中局部应变累积使二次孪生达到饱和态时,可以降低局部位错密度的晶界弓出再结晶会取代孪生再结晶。主导性的晶界弓出再结晶机制可通过限制锥面滑移来强化基面织构。通过晶界弓出再结晶,基面滑移和柱面滑移分别被减弱和提高;(c)两种动态再结晶机制之间的转化可将硬化率的降低转变为流软化。
【学位单位】：宁波大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG306;TG146.22
【部分图文】：

再结晶

铸态AZ31 镁合金热压缩的动态再结晶转变机制2图1.1 (a) 孪生再结晶[14](b) 晶界弓出再结晶[17](c) 颗粒诱导的再结晶形核[16](d) 亚晶发展[16]Fig.1 (a)TDRX (b) GBBDRX (c) Particle-induced nucleation (d) Subgrain development为了定量化地确定以上动态再结晶机制对微结构、织构、流应力以及宏观性能的影响，非常有必要发展能够模拟动态再结晶晶体塑性的仿真方案。在过去这些年出现了大量重要的关于动态再结晶的解析和模拟研究。 Brown 和Bammann[21]提出一种创新的能够表示位错密度和亚晶粒边界几何间距的内变量塑性模型。这个模型能够捕捉静态和动态再结晶，并且可以解释动态再结晶的演化以及由此引起的软化行为。Fan 和 Yang[22]提出了一种基于内变量自洽本构模型。通过考虑颗粒诱导的再结晶形核以及其对晶界迁移的拖拽力成功模拟了再结晶的第二相效应。Galindo-Nava 和 Rivera-Díaz-del-Castillo[23]提出了一种全新的热力学统计模型，描述了一元及多元面心立方合金的热变形。这个理论成功地描述了大量的动态再结晶的本征冶金参数。Choi 等人[24]应用了一种蒙特卡罗技术(a) (b)(c) (d)

样板,热模拟机,热压缩,静态再结晶

对于每一种应变都做了三次重复实验。试样会在热压缩之后迅速地进行水冷以避免静态再结晶带来的影响。图2.1 样板中切割出的圆柱形试样Fig.2.1 Cylindrical specimens machined fromthe as-received samples图2.2 Gleeble3500 热模拟机Fig.2.2 Gleeble 3500 thermo-mechanical

热模拟机

500 热模拟机(图 2.2)在温度为 573K，应变率为 2.0s下对圆柱形试测试。试样被分别压缩至真实的应变为 0.2、0.35、0.5、0.6 和 0差，对于每一种应变都做了三次重复实验。试样会在热压缩之后冷以避免静态再结晶带来的影响。图2.1 样板中切割出的圆柱形试样Fig.2.1 Cylindrical specimens machined fromthe as-received samples

【相似文献】