热处理对轧制AZ80镁合金疲劳性能的影响

发布时间：2017-04-26 01:04

  本文关键词：热处理对轧制AZ80镁合金疲劳性能的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：镁合金在作为结构材料的使用过程中必然会受到循环载荷的作用,在长期的循环载荷作用下疲劳失效就成为了镁合金材料的主要失效形式,只有全面掌握了不同情况下镁合金的疲劳性能数据,才能更好地避免事故的发生并且有更好的理论基础对镁合金产品进行设计和改良。本文对经过不同方式热处理的AZ80镁合金进行了硬度实验、常温力学性能测试、疲劳实验、显微组织观察、扫描、能谱及XRD实验,通过对实验数据和结果的整理分析得出了如下结论:(1)T4处理对AZ80镁合金的硬度影响不大,T5、T6处理均能提高合金的硬度值,T6处理对硬度值的提高尤为显著,与轧制态相比提高了42%。(2)T4处理后AZ80镁合金的抗拉强度和屈服强度均降低,但伸长率有所增加;T5和T6处理后合金的抗拉强度和屈服强度增加,伸长率均有所下降。(3)在疲劳循环的过程中,四种状态的AZ80镁合金都出现了循环硬化现象;在中高等应变幅条件下,热处理可以提高AZ80镁合金的疲劳寿命;四种不同状态的AZ80镁合金在中高等的应变幅条件下会表现出明显的拉压不对称现象。(4)疲劳试样的表面能观察到明显的裂纹,裂纹方向与轴向拉压方向相互垂直;疲劳裂纹都是萌生于疲劳试样的表面,并且观察到有多个裂纹源;其疲劳裂纹是以穿晶方式进行扩展的;疲劳断口呈现出明显的解理断裂特征,并且可以看到有二次裂纹的存在;其疲劳条带为明显的脆性疲劳条带。(5)镁合金热处理会有第二相的溶解和析出,经过XRD分析AZ80镁合金中存在的第二相主要是Al12Mg17其余还有少量的AlMn、Mg0.97Zn0.03、MgAlZn,第二相的形貌主要有长条形、方块形、圆形、椭圆形,还有比较细小的针状形。
【关键词】：AZ80镁合金 强度 硬度 疲劳 显微组织
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.22;TG166.4
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1.绪论9-19
• 1.1 引言9
• 1.2 镁合金的特点及应用9-12
• 1.2.1 镁合金的特点9-10
• 1.2.2 镁合金的应用现状10-12
• 1.3 镁合金的分类12-13
• 1.4 镁合金的成型工艺13-14
• 1.4.1 铸造成形工艺13
• 1.4.2 塑性成形工艺13-14
• 1.5 镁合金的热处理14
• 1.6 低周疲劳的基本理论14-17
• 1.6.1 低周疲劳的特点14-15
• 1.6.2 滞后回线15-16
• 1.6.3 循环硬化与循环软化16-17
• 1.7 课题背景及意义17-19
• 2.实验内容19-27
• 2.1 实验材料19
• 2.2 实验仪器19-20
• 2.3 实验方案20-27
• 2.3.1 热处理20-21
• 2.3.2 硬度测试21
• 2.3.3 疲劳试样制备21-22
• 2.3.4 常温力学性能测试22-23
• 2.3.5 疲劳实验23
• 2.3.6 金相组织观察23-24
• 2.3.7 扫描电镜（SEM）观察及能谱（EDS）分析24-25
• 2.3.8 X射线衍射物相分析（XRD）25
• 2.3.9 透射电镜观察25-27
• 3.力学性能及疲劳实验结果分析27-39
• 3.1 显微硬度分析27
• 3.2 常温力学性能测试分析27-30
• 3.3 AZ80镁合金的疲劳行为分析30-38
• 3.3.1 AZ80镁合金在不同热处理状态下的循环应力响应行为30-32
• 3.3.2 热处理对AZ80镁合金疲劳寿命的影响32-33
• 3.3.3 AZ80镁合金循环滞后回线分析33-38
• 3.4 本章小结38-39
• 4.AZ80镁合金的疲劳断裂行为分析39-51
• 4.1 疲劳断口分析39-41
• 4.2 疲劳断口形貌扫描41-43
• 4.3 疲劳裂纹扩展区形貌43-47
• 4.4 疲劳条带分析47-49
• 4.5 实验讨论49
• 4.6 本章小结49-51
• 5.显微组织分析51-62
• 5.1 热处理对轧制AZ80镁合金金相组织的影响51-52
• 5.2 不同热处理状态下AZ80镁合金第二相的能谱（EDS）分析52-56
• 5.3 不同热处理状态的AZ80镁合金的面扫描及XRD分析56-61
• 5.4 TEM对第二相的分析61
• 5.5 本章小结61-62
• 6.结论62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-68
• 作者简介68-69

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