稀土镁合金动态再结晶动力学研究

发布时间：2023-12-11 20:44

　　镁合金由于其低密度、高比强度和良好的减震及电磁屏蔽性能等优点受到汽车、航天、电子通讯等领域的青睐。然而,室温下塑性与强度低下的问题也严重制约其大规模应用。国内外对提高镁合金强塑性和可加工性能开展了广泛的研究。其中,稀土元素合金化被证明是行之有效的方法之一。通过稀土元素的合理添加并借助热变形过程对动态再结晶行为的有效调控,可优化镁合金组织以充分发挥其性能潜力。本文以新型稀土镁合金Mg-5.8 Zn-0.5 Zr-1.0 Yb为研究对象,借助Gleeble热模拟试验,研究合金的高温热压缩变形行为,分析变形温度、应变速率等变形条件对流变曲线的影响规律;基于修正后的Avrami再结晶模型,确定试验合金发生动态再结晶的临界条件,构建Mg-5.8Zn-0.5Zr-1.0 Yb稀土镁合金的动态再结晶动力学模型;在此基础上,引入Zener-Hollomon参数(Z参数)深入分析变形条件对动态再结晶动力学的影响规律;最后,通过与不含Yb试验合金的动态再结晶动力学模型对比,解析稀土元素Yb对镁合金动态再结晶行为的影响。主要研究内容如下:1、基于加工硬化率θ与合金微观组织演变的内在联系,确定Mg-5.8 Z...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 镁及镁合金的概述
        1.1.1 镁合金概述
        1.1.2 稀土镁合金概述
    1.2 动态再结晶动力学国内外研究现状
        1.2.1 动态再结晶动力学模型演变
        1.2.2 镁合金动态再结晶动力学国内外研究现状
    1.3 本课题的研究意义及研究内容
        1.3.1. 研究意义
        1.3.2. 研究内容
        1.3.3. 研究特色和创新性
第2章 试验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 热模拟压缩实验
    2.3 金相观察方法
第3章 稀土镁合金动态再结晶动力学模型
    3.1 热压缩变形流变应力曲线
        3.1.1 流变曲线特征分析
        3.1.2 稀土镁合金流变曲线分析
    3.2 动态再结晶临界条件
        3.2.1 加工硬化率理论
        3.2.2 求解动态再结晶临界条件
    3.3 动态再结晶动力学模型
        3.3.1 动态再结晶临界应变模型
        3.3.2 动态再结晶体积百分数模型
        3.3.3 动态再结晶晶粒尺寸模型
    3.4 本章小结
第4章 变形条件对稀土镁合金动态再结晶动力学的影响
    4.1 Zener-Hollomon参数对微观组织演变的影响
    4.2 Zener-Hollomon参数对动态再结晶动力学的影响
        4.2.1 参数对动态再结晶百分数的影响
        4.2.2 参数对动态再结晶速率的影响
        4.2.3 参数对动态再结晶演化过程的影响
        4.2.4 动态再结晶程度随Z参数变化的敏感性
    4.3 Yb对合金动态再结晶的影响
    4.4 本章小结
第5章 稀土镁合金热挤压变形微观组织模拟
    5.1 热挤压变形有限元模拟
        5.1.1 有限元模型
        5.1.2 热压缩模拟结果
    5.2 元胞自动机法模拟动态再结晶过程
        5.2.1 动态再结晶过程元胞自动机模型
        5.2.2 元胞自动机法模拟结果
        5.2.3 试验验证和对比
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
致谢
附录：攻读硕士学位期间所取得的研究成果
    A.攻读硕士期间发表论文
    B.攻读硕士期间发表专利
    C.攻读硕士期间参与项目



本文编号：3873337