孪生变形对AZ系镁合金析出相的调控机制及性能研究
发布时间：2021-07-26 19:19
高铝含量的AZ系镁合金因其良好的性能和低生产成本,是目前应用最广泛的镁合金之一。在时效处理的过程中通常有两种形态的析出相并存:连续析出相和不连续析出相。不连续析出相往往比较粗大,容易引起裂纹萌生和扩展。同铝合金相比,连续析出相的尺寸和分布也过于粗大和稀疏。因此,调控析出相的形状、尺寸、分布以及取向是提高镁合金时效强化效应的重要手段。本文以AZ80轧板和AZ91挤压棒为研究对象,采用EBSD、TEM、SEM等微观表征技术,系统研究了孪生变形对析出相形状、尺寸、分布以及取向的影响,并重点分析了孪生变形方式对析出相的调控机制。时效温度是影响AZ80镁合金析出相特征的一个重要因素,在优化的时效温度（180?C）下,可以获得较好的时效强化效果,但是仍然存在大量的不连续析出相。沿TD压缩10%能将晶粒完全孪生,时效处理后,不连续析出相得到完全抑制,获得尺寸更小,分布更密集的连续析出相。其原因是孪晶内部的大量位错为连续析出相提供更多的形核位置并促进析出相长大。同直接时效样品SA相比,SCA10%样品的拉伸屈服强度提高81 MPa,断裂强度提高62MPa;压缩时屈服强度提高80MPa,断裂强度提高48...
【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】：126 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
搅拌摩擦焊接示意图
1 绪论5图1.2 传统轧制和双辊铸造后再轧制工艺程序比较。Fig. 1.2 Comparison of the technical procedures for conventional rolling and twin roll castingfollowed by rolling.1.3 镁合金的室温变形机制及影响因素1.3.1 镁合金的室温变形机制① 镁的晶体结构镁的原子序数为12，是密排六方(HCP)的晶体结构。图1.3为密排六方结构晶体的初级晶胞，展示了镁的HCP晶格和主要晶面[56]。晶胞参数a=3.18 和c=5.19 ，Mg的c/a比值，使得镁相对于其它HCP金属而言，有一个稍大的原始晶胞的体积，从而导致更小的堆垛层错能（SFE），例如，镁基面的堆垛层错能为36 ergs/cm2。而铝作为FCC金属的例子，具有异常高的SFE。这些值对位错芯宽度
重庆大学博士学位论文6图1.3 密排六方晶胞[56]。Fig. 1.3 Hexagonal Close packed (h.c.p) Structure[56].图1.4 密排六方晶胞中重要的晶面和变形模式[57]。Fig. 1.4 Planes and directions in h.c.p metals[57].② 镁合金的孪生当温度低于200-250 C，除滑移外，孪生是镁合金塑性变形的第二种主要变形机制。孪晶是指两个晶体（或一个晶体的两部分）沿一个公共晶面（即特定取向关系）构成镜面对称的位向关系，这两个晶体就被称为“孪晶”，此公共晶面被称为孪晶面。由于<a>滑移方向垂直于<c>轴，那么<a>滑移模式不能沿<c>轴产生拉伸
【参考文献】：
期刊论文
[1]Strength Improvement in ZK60 Magnesium Alloy Induced by Pre-deformation and Heat Treatment[J]. 陈先华,LIU Lizi,PAN Fusheng. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science）. 2016(02)
[2]变形孪生对“多向锻造+挤压+冷压”技术制备大截面（290mm×230mm）Mg-8Al-1Zn合金挤压棒材力学性能和β相析出的影响（英文）[J]. 石国梁,张奎,李兴刚,李永军,马鸣龙,袁家伟. 稀有金属材料与工程. 2015(12)
[3]Mechanical and Microstructural Properties of Ultra-fine Grained AZ91Magnesium Alloy Tubes Processed via Multi Pass Tubular Channel Angular Pressing（TCAP）[J]. G.Faraji,P.Yavari,S.Aghdamifar,M.Mosavi Mashhadi. Journal of Materials Science & Technology. 2014(02)
[4]Effects of Sb,Sm, and Sn additions on the microstructure and mechanical properties of Mg-6Al-1.2Y-0.9Nd alloy[J]. LI Kejiea, b, LI Quananb, JING Xiaotianb, CHEN Junb, and ZHANG Xingyuanb a School of Materials Science and Engineering, Xi’an University of Technology, Xi’an 710048, China b School of Materials Science and Engineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, China. Rare Metals. 2009(05)
[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)
本文编号：3304197
【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】：126 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
搅拌摩擦焊接示意图
1 绪论5图1.2 传统轧制和双辊铸造后再轧制工艺程序比较。Fig. 1.2 Comparison of the technical procedures for conventional rolling and twin roll castingfollowed by rolling.1.3 镁合金的室温变形机制及影响因素1.3.1 镁合金的室温变形机制① 镁的晶体结构镁的原子序数为12，是密排六方(HCP)的晶体结构。图1.3为密排六方结构晶体的初级晶胞，展示了镁的HCP晶格和主要晶面[56]。晶胞参数a=3.18 和c=5.19 ，Mg的c/a比值，使得镁相对于其它HCP金属而言，有一个稍大的原始晶胞的体积，从而导致更小的堆垛层错能（SFE），例如，镁基面的堆垛层错能为36 ergs/cm2。而铝作为FCC金属的例子，具有异常高的SFE。这些值对位错芯宽度
重庆大学博士学位论文6图1.3 密排六方晶胞[56]。Fig. 1.3 Hexagonal Close packed (h.c.p) Structure[56].图1.4 密排六方晶胞中重要的晶面和变形模式[57]。Fig. 1.4 Planes and directions in h.c.p metals[57].② 镁合金的孪生当温度低于200-250 C，除滑移外，孪生是镁合金塑性变形的第二种主要变形机制。孪晶是指两个晶体（或一个晶体的两部分）沿一个公共晶面（即特定取向关系）构成镜面对称的位向关系，这两个晶体就被称为“孪晶”，此公共晶面被称为孪晶面。由于<a>滑移方向垂直于<c>轴，那么<a>滑移模式不能沿<c>轴产生拉伸
【参考文献】：
期刊论文
[1]Strength Improvement in ZK60 Magnesium Alloy Induced by Pre-deformation and Heat Treatment[J]. 陈先华,LIU Lizi,PAN Fusheng. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science）. 2016(02)
[2]变形孪生对“多向锻造+挤压+冷压”技术制备大截面（290mm×230mm）Mg-8Al-1Zn合金挤压棒材力学性能和β相析出的影响（英文）[J]. 石国梁,张奎,李兴刚,李永军,马鸣龙,袁家伟. 稀有金属材料与工程. 2015(12)
[3]Mechanical and Microstructural Properties of Ultra-fine Grained AZ91Magnesium Alloy Tubes Processed via Multi Pass Tubular Channel Angular Pressing（TCAP）[J]. G.Faraji,P.Yavari,S.Aghdamifar,M.Mosavi Mashhadi. Journal of Materials Science & Technology. 2014(02)
[4]Effects of Sb,Sm, and Sn additions on the microstructure and mechanical properties of Mg-6Al-1.2Y-0.9Nd alloy[J]. LI Kejiea, b, LI Quananb, JING Xiaotianb, CHEN Junb, and ZHANG Xingyuanb a School of Materials Science and Engineering, Xi’an University of Technology, Xi’an 710048, China b School of Materials Science and Engineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, China. Rare Metals. 2009(05)
[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)
本文编号：3304197
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