预压缩及预拉伸对挤压态AZ31镁合金板材织构及成形性能的影响
发布时间：2021-01-13 06:35
随着“绿色中国”理念的深入人心,汽车、军工、航空航天领域对材料轻量化提出更高要求。镁合金作为最轻的金属结构材料体现出明显的优势,其在上述领域具有较高的应用前景。一般情况下,经一次成形制备的常规镁合金挤压板材会形成较强的c-axis∥ND型基面织构,导致板材在二次成形过程中很难协调三维空间的任意变形,室温二次成形能力差,因而限制了镁合金的广泛应用。对此,本文以热挤压的2 mm厚AZ31镁合金板材为对象,通过预变形退火工艺对强基面织构进行合理改性,以有效提高板材的室温二次成形能力。主要研究内容如下:（1）利用板材压缩模具将常规挤压态AZ31板材沿挤压方向（ED）进行预压缩,通过引入{10<sub>12}拉伸孪晶,构建沿ED分布的四峰织构,其中,晶粒c轴与板材法向（ND）夹角较小的织构组分为残留的基面滑移软取向,而靠近ED分布的则为预变形过程中孪生诱导的取向组分,在退火之后四峰织构得到保持,但总体上晶粒c轴从ED向ND有较小角度的偏转。（2）随着沿ED的预压缩应变量增加,四峰织构组分各强度的比例会发生变化,孪生诱导织构组分的取向占比随之上升,板材的杯突成形能...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金属镁的晶体结构[3]
重庆大学硕士学位论文6杯突值IE高达8，成形能力得到有效提升。图1.2组1和组2合金的由EBSD测得的织构，相对于挤压方向的反极图[39]Fig.1.2TextureforallalloysinGroups1and2.TexturesmeasuredusingEBSDandshownasinversepolefiguresreferringtotheextrusiondirection[39]YasumasaChino[41]等人研究了添加Ce元素的轧制态Mg-Ce合金的拉伸和杯突性能，结果表明其延伸率和拉伸成形能力比轧制态纯镁要好，这归因于微量的Ce（0.2wt.%）的添加使得基面织构的强度降低、织构更加分散，并且开启了非基面滑移系。JanBohlen[42]等人研究了六种不同含量Zn和RE的轧制态镁基合金的
重庆大学硕士学位论文8图1.3ECAP工艺的模具示意图，ED、ND及TD代表挤压方向、y面的法向和横向[55]Fig.1.3DieschematicdiagramofECAPprocess.ED,NDandTDrepresentextrusiondirection,normalandtransversedirectionofyplane[55]图1.4（a）传统挤压模具和（c）非对称挤压模具的几何剖面图，（b）传统挤出模头和（d）非对称挤出模头的流动通道[56]Fig.1.4(a)Geometricprofilesoftraditionalextrusiondiesand(c)asymmetricextrusiondies,(b)flowchannelsoftraditionalextrusiondiesand(d)asymmetricextrusiondies[56]由于ECAP工艺所得到的镁合金板材尺寸受到限制，一般情况下无法满足工业生产上的要求，使得ECAP工艺的应用进一步受到限制。此时有一部分研究者就致力于挤压模具的开发和改进，设计出了非对称的挤压模具，通过分析和调整镁合金在挤压过程中的受力状态，进一步改变镁合金板材的织构及力学性能。QingshanYang[56]等人研究了非对称剪切变形对于AZ31镁合金板材微观结构演变和力学性能的影响，通过将传统挤压模具的上下面进行非对称设计，如图1.4所示，使得材料热挤压时在模具内存在厚度方向的流速差，从而形成厚向梯度应变，结果表明基面织构强度得到明显的弱化，并且发生偏转，使得偏离板材法向较大
【参考文献】：
期刊论文
[1]AZ31B镁合金挤压材料的力学性能与本构分析[J]. 吴章斌,桂良进,范子杰. 中国有色金属学报. 2015(02)
[2]汽车轻量化技术的研究与进展[J]. 范子杰,桂良进,苏瑞意. 汽车安全与节能学报. 2014(01)
[3]镁合金板材轧制技术与工艺的研究进展[J]. 张丁非,方霖,刘郭平,戴庆伟. 兵器材料科学与工程. 2010(05)
[4]异步轧制技术及其在镁合金中的应用[J]. 张文玉,刘先兰. 锻压技术. 2008(02)
[5]挤压后交叉轧制的镁合金薄板组织研究[J]. 张青来,胡永学,王粒粒,孙毓蔚,周娅莉. 热加工工艺. 2007(09)
[6]钛铝金属间化合物基合金中的孪生与孪生交互作用[J]. 张永刚,陈昌麒. 航空学报. 2000(S1)
博士论文
[1]织构调控改善镁合金板材成形性能的研究[D]. 何俊杰.重庆大学 2018
本文编号：2974399
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金属镁的晶体结构[3]
重庆大学硕士学位论文6杯突值IE高达8，成形能力得到有效提升。图1.2组1和组2合金的由EBSD测得的织构，相对于挤压方向的反极图[39]Fig.1.2TextureforallalloysinGroups1and2.TexturesmeasuredusingEBSDandshownasinversepolefiguresreferringtotheextrusiondirection[39]YasumasaChino[41]等人研究了添加Ce元素的轧制态Mg-Ce合金的拉伸和杯突性能，结果表明其延伸率和拉伸成形能力比轧制态纯镁要好，这归因于微量的Ce（0.2wt.%）的添加使得基面织构的强度降低、织构更加分散，并且开启了非基面滑移系。JanBohlen[42]等人研究了六种不同含量Zn和RE的轧制态镁基合金的
重庆大学硕士学位论文8图1.3ECAP工艺的模具示意图，ED、ND及TD代表挤压方向、y面的法向和横向[55]Fig.1.3DieschematicdiagramofECAPprocess.ED,NDandTDrepresentextrusiondirection,normalandtransversedirectionofyplane[55]图1.4（a）传统挤压模具和（c）非对称挤压模具的几何剖面图，（b）传统挤出模头和（d）非对称挤出模头的流动通道[56]Fig.1.4(a)Geometricprofilesoftraditionalextrusiondiesand(c)asymmetricextrusiondies,(b)flowchannelsoftraditionalextrusiondiesand(d)asymmetricextrusiondies[56]由于ECAP工艺所得到的镁合金板材尺寸受到限制，一般情况下无法满足工业生产上的要求，使得ECAP工艺的应用进一步受到限制。此时有一部分研究者就致力于挤压模具的开发和改进，设计出了非对称的挤压模具，通过分析和调整镁合金在挤压过程中的受力状态，进一步改变镁合金板材的织构及力学性能。QingshanYang[56]等人研究了非对称剪切变形对于AZ31镁合金板材微观结构演变和力学性能的影响，通过将传统挤压模具的上下面进行非对称设计，如图1.4所示，使得材料热挤压时在模具内存在厚度方向的流速差，从而形成厚向梯度应变，结果表明基面织构强度得到明显的弱化，并且发生偏转，使得偏离板材法向较大
【参考文献】：
期刊论文
[1]AZ31B镁合金挤压材料的力学性能与本构分析[J]. 吴章斌,桂良进,范子杰. 中国有色金属学报. 2015(02)
[2]汽车轻量化技术的研究与进展[J]. 范子杰,桂良进,苏瑞意. 汽车安全与节能学报. 2014(01)
[3]镁合金板材轧制技术与工艺的研究进展[J]. 张丁非,方霖,刘郭平,戴庆伟. 兵器材料科学与工程. 2010(05)
[4]异步轧制技术及其在镁合金中的应用[J]. 张文玉,刘先兰. 锻压技术. 2008(02)
[5]挤压后交叉轧制的镁合金薄板组织研究[J]. 张青来,胡永学,王粒粒,孙毓蔚,周娅莉. 热加工工艺. 2007(09)
[6]钛铝金属间化合物基合金中的孪生与孪生交互作用[J]. 张永刚,陈昌麒. 航空学报. 2000(S1)
博士论文
[1]织构调控改善镁合金板材成形性能的研究[D]. 何俊杰.重庆大学 2018
本文编号：2974399
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/2974399.html
