Mg-Er合金冷轧变形与再结晶织构演变研究
发布时间：2021-01-08 20:36
镁及其合金被视为“绿色金属结构材料”,具有广泛的应用前景。然而,镁及其合金的晶体结构为密排六方结构,室温下独立滑移系少变形能力差,且变形过程中易形成强基面织构,变形后产生不对称性和各向异性,限制了其广泛应用。因此研究织构调控以及取向与变形机制间的关系问题,对于增强镁合金室温塑性成形能力具有重要的理论与实际意义。本文选取Mg-8Er、Mg-10Er二元合金作为研究对象,研究了冷轧与室温拉伸塑性变形行为与机制,分析了冷轧织构与再结晶织构的演变规律,为织构调控和改善镁合金室温变形能力提供理论参考。研究结果表明:（1）室温下合金板材多道次轧制时,大辊径或大压下量的样品由于压缩孪生及双孪生更多的启动,具有更良好的变形能力。每道次压下量的增大使压缩孪生Schmid因子值呈增加趋势,与实验结果中压缩孪生增加相对应。（2）通过对冷轧合金的再结晶过程研究,发现双孪晶能作为再结晶的形核质点,而拉伸孪晶不能成为再结晶形核质点。大量再结晶晶粒形核时,晶核的c轴方向位于偏离法向（ND）22.5°-45°的方向,并占全部再结晶分数50%以上,且在整个再结晶过程中保持这一比率。（3）通过分析对比不同再结晶分数对力学...
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
变形镁合金和铸造镁合金屈服强度的对比
沈阳航空航天大学硕士学位论文造是一种使用工具或设备通过冲击压力或者近静压力以加工金属机械零的方法。相比与其他加工方式，锻造工艺具有加工生产率高，锻件尺寸、等特点，并且零件具有良好的综合力学性能。除此之外，通过锻造工艺能内部缺陷，如锻(焊)合孔洞、压实缩松、使得非金属夹杂沿变形方向分布除成分偏析造成的不良影响、获得细小的均匀晶粒组织。造工艺可以制备精度较高，形状更加复杂的工件，但是难以消除疏松、孔非金属夹杂等缺陷。机加工方法可以获得尺寸精度更高且表面光洁的零件流线往往被切断，因此承载拉压交变应力的能力较差容易出现应力腐蚀[以弥补上述两种工艺的不足。图 1.2 为铸造、机加工和锻造三种加工方法件的宏观流线示意图。合金的锻造特点包含以下几个方面：多数镁合金在锻造过程中对锻造速变速率过快将影响塑性变形能力；镁合金具有较大的粘性，磨锻过程成的塑性变形温度较窄，且加工温度过高即会造成晶粒粗大、合金软化的
图 1.3 镁合金的晶体结构及重要的晶面与晶向示意图[18]1.4.1 基面滑移基面滑移{0001}<11-20>是镁合金塑性变形中最容易启动的机制，在室温变形过程中，它在协调应变过程中占据重要地位，尤其对于接近随机取向分布的多晶体而言。镁的单晶体塑性变形时遵照施密特因子定律。尽管每个晶系当中都含有不遵循 SF 定律的特例，然而它仍是研究晶体塑性变形启动的重要参考系。镁合金基面滑移的发生同样遵循着斯密特定律，当外加应力作用于滑移面的某个滑移方向的切应力值到达其临界剪切应力值时，滑移将启动。大量研究者对基面滑移的临界剪切应力值 CRSS 通过实验估算其值约为 0.5MPa，并指出 CRSS 值与杂质有关。基面滑移{0001}<11-20>是柏氏矢量为 1/3a<11-20>的单位位错滑移，也称其为<a>滑移，滑移面为(0001)基面，滑移方向为<11-20>方向。每个滑移面对应三个滑移方向即<11-20>、<-12-10>、<2-1-10>，基面滑移因此拥有三个滑移系，然而其中一个滑移方向可由另外两个滑移方向叠加而成，但方向相反，因而从晶体学角度来看，基面滑移仅能提供两个独立滑移系。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国镁工业的未来——察尔汗盐湖[J]. 王永昌. 广东化工. 2018(17)
[2]镁合金晶体取向与变形行为机制研究概述[J]. 武保林. 沈阳航空航天大学学报. 2015(06)
[3]AZ31镁合金挤压薄板织构及力学各向异性[J]. 余琨,芮守泰,王日初,彭超群,薛新颖. 中国有色金属学报. 2008(12)
[4]耐热镁合金的研究现状与发展方向[J]. 闫蕴琪,张廷杰,邓炬,周廉. 稀有金属材料与工程. 2004(06)
[5]镁合金材料的塑性变形理论及其技术[J]. 陈振华,夏伟军,严红革,傅定发,陈吉华. 化工进展. 2004(02)
[6]变形镁合金的研究、开发及应用[J]. 余琨,黎文献,王日初,马正青. 中国有色金属学报. 2003(02)
[7]镁合金的生产及应用[J]. 卫爱丽,付珍,赵浩峰. 铸造设备研究. 2003(01)
[8]Schmid定律在复杂应力状态下的应用[J]. 王宁,傅志红. 山东工业大学学报. 1989(04)
本文编号：2965259
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
变形镁合金和铸造镁合金屈服强度的对比
沈阳航空航天大学硕士学位论文造是一种使用工具或设备通过冲击压力或者近静压力以加工金属机械零的方法。相比与其他加工方式，锻造工艺具有加工生产率高，锻件尺寸、等特点，并且零件具有良好的综合力学性能。除此之外，通过锻造工艺能内部缺陷，如锻(焊)合孔洞、压实缩松、使得非金属夹杂沿变形方向分布除成分偏析造成的不良影响、获得细小的均匀晶粒组织。造工艺可以制备精度较高，形状更加复杂的工件，但是难以消除疏松、孔非金属夹杂等缺陷。机加工方法可以获得尺寸精度更高且表面光洁的零件流线往往被切断，因此承载拉压交变应力的能力较差容易出现应力腐蚀[以弥补上述两种工艺的不足。图 1.2 为铸造、机加工和锻造三种加工方法件的宏观流线示意图。合金的锻造特点包含以下几个方面：多数镁合金在锻造过程中对锻造速变速率过快将影响塑性变形能力；镁合金具有较大的粘性，磨锻过程成的塑性变形温度较窄，且加工温度过高即会造成晶粒粗大、合金软化的
图 1.3 镁合金的晶体结构及重要的晶面与晶向示意图[18]1.4.1 基面滑移基面滑移{0001}<11-20>是镁合金塑性变形中最容易启动的机制，在室温变形过程中，它在协调应变过程中占据重要地位，尤其对于接近随机取向分布的多晶体而言。镁的单晶体塑性变形时遵照施密特因子定律。尽管每个晶系当中都含有不遵循 SF 定律的特例，然而它仍是研究晶体塑性变形启动的重要参考系。镁合金基面滑移的发生同样遵循着斯密特定律，当外加应力作用于滑移面的某个滑移方向的切应力值到达其临界剪切应力值时，滑移将启动。大量研究者对基面滑移的临界剪切应力值 CRSS 通过实验估算其值约为 0.5MPa，并指出 CRSS 值与杂质有关。基面滑移{0001}<11-20>是柏氏矢量为 1/3a<11-20>的单位位错滑移，也称其为<a>滑移，滑移面为(0001)基面，滑移方向为<11-20>方向。每个滑移面对应三个滑移方向即<11-20>、<-12-10>、<2-1-10>，基面滑移因此拥有三个滑移系，然而其中一个滑移方向可由另外两个滑移方向叠加而成，但方向相反，因而从晶体学角度来看，基面滑移仅能提供两个独立滑移系。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国镁工业的未来——察尔汗盐湖[J]. 王永昌. 广东化工. 2018(17)
[2]镁合金晶体取向与变形行为机制研究概述[J]. 武保林. 沈阳航空航天大学学报. 2015(06)
[3]AZ31镁合金挤压薄板织构及力学各向异性[J]. 余琨,芮守泰,王日初,彭超群,薛新颖. 中国有色金属学报. 2008(12)
[4]耐热镁合金的研究现状与发展方向[J]. 闫蕴琪,张廷杰,邓炬,周廉. 稀有金属材料与工程. 2004(06)
[5]镁合金材料的塑性变形理论及其技术[J]. 陈振华,夏伟军,严红革,傅定发,陈吉华. 化工进展. 2004(02)
[6]变形镁合金的研究、开发及应用[J]. 余琨,黎文献,王日初,马正青. 中国有色金属学报. 2003(02)
[7]镁合金的生产及应用[J]. 卫爱丽,付珍,赵浩峰. 铸造设备研究. 2003(01)
[8]Schmid定律在复杂应力状态下的应用[J]. 王宁,傅志红. 山东工业大学学报. 1989(04)
本文编号：2965259
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