层状梯度结构镁合金的组织和力学性能

发布时间：2021-05-09 05:48

　　经过表面机械研磨处理（SMAT）后的AZ31镁合金板材中会形成梯度纳米结构层（GNS）,能够显著提升镁合金的表面性能及强度,但会损失一定的塑性。针对此问题,提出对SMAT处理的样品继续进行累积叠轧（ARB）以改善合金的塑性。本文以普通商业轧制AZ31镁合金板材为研究对象,利用金相显微镜、X-射线衍射仪及扫描电镜等研究了SMAT对AZ31镁合金板材微观组织的影响,使用显微硬度仪及拉伸试验机对合金的力学性能进行测试与分析,并选出最优处理时间。利用EBSD系统对SMAT处理后合金组织的织构及晶粒取向进行了深入研究。随后本文对SMAT处理后的AZ31镁合金板材进行预热处理并累积叠轧制备出层状梯度结构镁合金板材,同样对样品进行了相关的组织表征和力学性能的测试与分析。主要研究结论如下:1.商业轧制AZ31镁合金板材在经过不同时间SMAT处理后形成梯度纳米结构,晶粒尺寸由表面的纳米晶逐渐增长至芯部的微米晶。经过SMAT处理4min和620min后,合金表面层的晶粒尺寸分别细化至51.720nm和46.520nm,说明不同时间的SMAT处理后合金形成不同晶粒度的梯度纳米结构镁合金。SMAT处理后硬度沿... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 镁合金概述
        1.1.1 镁及镁合金的基本性质
        1.1.2 镁合金的优缺点
        1.1.3 镁合金的分类及应用
    1.2 镁合金的塑性变形
        1.2.1 密排六方结构晶体材料的滑移系
        1.2.2 镁合金的孪生变形
        1.2.3 镁合金的强化方式
    1.3 表面机械研磨处理
        1.3.1 表面纳米化技术
        1.3.2 表面机械研磨处理概述
        1.3.3 表面机械研磨处理的相关研究
    1.4 累积叠轧工艺
        1.4.1 累积叠轧工艺概述
        1.4.2 累积叠轧技术的相关研究
        1.4.3 层状梯度结构镁合金的研究现状
    1.5 选题意义、研究内容及目标
        1.5.1 选题意义
        1.5.2 研究内容及目标
第2章 研究方案及实验过程
    2.1 工艺路线
    2.2 材料制备
    2.3 表面机械研磨处理
    2.4 累积叠轧处理
    2.5 显微组织观测
        2.5.1 金相观察
        2.5.2 XRD测试
        2.5.3 SEM观察
        2.5.4 EBSD测试
    2.6 力学性能测试
        2.6.1 硬度试验
        2.6.2 拉伸试验
第3章 晶粒度对梯度纳米结构镁合金组织和性能的影响
    3.1 微观组织
        3.1.1 金相观察
        3.1.2 X-射线衍射
    3.2 力学性能
        3.2.1 硬度测试
        3.2.2 拉伸性能
        3.2.3 拉伸断口
    3.3 EBSD分析
    3.4 结果讨论与分析
第4章 体积分数对梯度纳米结构镁合金组织和性能的影响
    4.1 微观组织
    4.2 力学性能
        4.2.1 硬度测试
        4.2.2 拉伸性能
        4.2.3 拉伸断口
    4.3 结果讨论与分析
第5章 温度对层状梯度结构镁合金组织和性能的影响
    5.1 微观组织
    5.2 力学性能
        5.2.1 硬度测试
        5.2.2 拉伸性能
        5.2.3 拉伸断口
    5.3 结果讨论与分析
第6章 道次对层状梯度结构镁合金组织和性能的影响
    6.1 微观组织
        6.1.1 金相观察
        6.1.2 XRD测试
    6.2 力学性能
        6.2.1 硬度测试
        6.2.2 拉伸性能
        6.2.3 拉伸断口
    6.3 不同类型梯度纳米结构镁合金对比
    6.4 结果讨论与分析
第7章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]梯度纳米结构镁合金[J]. 夏双五,刘勇,吕坚.  中国材料进展. 2016(11)
[2]镁合金在航空航天领域研究应用现状与展望[J]. 吴国华,陈玉狮,丁文江.  载人航天. 2016(03)
[3]Effects20of20Different20Stretching20Routes20on20Microstructure20and20Mechanical20Properties20of20AZ31B20Magnesium20Alloy20Sheets[J]. Jingren Dong,Dingfei Zhang,Jing Sun,Qingwei Dai,Fusheng Pan.  Journal of Materials Science & Technology. 2015(09)
[4]镁合金在航空领域应用的研究进展[J]. 赵怿,董刚,赵博.  有色金属工程. 2015(02)
[5]梯度纳米结构材料[J]. 卢柯.  金属学报. 2015(01)
[6]镁合金塑性加工产业技术研究进展[J]. 王尔德.  精密成形工程. 2014(06)
[7]表面机械研磨辅助Ni3Al在纯镁表面扩散行为研究[J]. 李宝东,侯利锋,卫英慧,郭春丽.  热加工工艺. 2013(22)
[8]压铸镁合金的研究进展及发展趋势[J]. 杨少锋,王再友.  材料工程. 2013(11)
[9]耐热镁合金的研究进展[J]. 王宝刚,王旭,周吉学,张国福,唐守秋,刘运腾,李卫红.  山东科学. 2013(03)
[10]镁合金板材温热变形机理及温热成形技术[J]. 张士宏,宋广胜,宋鸿武,程明.  机械工程学报. 2012(18)

硕士论文
[1]表面机械研磨处理AZ31镁合金显微组织和力学性能研究[D]. 金斌.南昌大学 2015



本文编号：3176743