AZ31镁合金平面应变压缩过程孪生行为研究

发布时间：2017-10-09 02:18

  本文关键词：AZ31镁合金平面应变压缩过程孪生行为研究

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【摘要】：本文主要研究镁合金平面应变压缩(PSC)中的孪生行为及相关的微结构演变。以商业AZ31镁合金为初始材料,对不同取向样品进行小变形量的PSC实验。利用光学显微镜、电子背散射衍射技术及晶体学分析研究了三种取向PSC中微观组织演变及孪生变体选择规律。通过与单轴压缩变形进行比较,讨论了孪生行为对宏观应力的敏感性。论文得到以下主要结论:沿TD压缩,ND受束缚时,拉伸孪生仍是主要变形机制。与沿TD单轴压缩相比,孪生主导屈服现象不明显,但应变硬化率较高。应变至3%时,晶粒中通常包含一到两条孪晶,大部分孪晶遵循定律。孪晶面积分数明显小于单轴变形,这些结果表明沿ND的侧应力提高了孪晶的成核和生长应力。沿TD压缩,RD受束缚时,柱面滑移受到限制。与单轴变形相比,孪生主导屈服现象更明显,应变硬化率较低。应变至3%时,部分晶粒激活3到4个变体,以至于非SF孪晶的频率较高。孪晶面积分数高于单轴变形。这些结果表明RD受束缚时孪生主导变形的能力进一步增强。与单轴压缩相比,ND和RD受束缚的PSC中非SF孪晶比例更高。这表明在PSC中孪生变体选择受宏观应力影响更显著,而单轴压缩中变体选择更容易受局部应变协调的作用。当沿ND压缩,RD受束缚时,拉伸孪晶因为取向不利,几乎没有发生。有利变形机制是压缩孪晶和锥面滑移。两种变形机制的启动需要较高剪切应力,实际检测到压缩孪晶数量较少。压缩孪晶不容易宽化,因此织构变化不明显。
【关键词】：镁合金 平面应变压缩 孪生 Schmid法则 局部应变
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.22
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-24
• 1.1 课题研究背景及现状8-10
• 1.2 镁合金塑性变形机理及织构10-18
• 1.2.1 镁合金的晶体结构10-11
• 1.2.2 镁合金中的滑移11-13
• 1.2.3 镁合金中的孪生13-15
• 1.2.4 影响镁合金塑性变形因素15-18
• 1.3 孪晶变体选择机理18-21
• 1.3.1 临界剪切应力理论19-21
• 1.3.2 应变协调理论21
• 1.4 论文的研究目的、意义及主要内容21-24
• 2 实验材料及方法24-32
• 2.1 实验原始材料24-25
• 2.2 压缩实验25-28
• 2.2.1 平面应变压缩实验25-27
• 2.2.2 单轴压缩实验27-28
• 2.3 金相实验28-29
• 2.4 电子背散射衍射实验29-32
• 2.4.1 基本工作原理29
• 2.4.2 EBSD样品制备29-30
• 2.4.3 EBSD技术表征与分析30-32
• 3 不同取向织构在平面应变压缩中的孪生行为32-52
• 3.1 理论基础32-34
• 3.1.1 Schmid因子计算32-33
• 3.1.2 局部应变协调33-34
• 3.2 不同取向织构平面应变过程中孪生行为及微观组织演化34-39
• 3.3 不同平面应变方式下孪生行为及变体选择39-49
• 3.3.1 TD压-ND束缚平面应变压缩的孪生行为39-44
• 3.3.2 TD压-RD束缚平面应变压缩孪生行为44-48
• 3.3.3 ND压-RD束缚平面应变压缩孪生行为48-49
• 3.4 本章小结49-52
• 4 平面应变压缩和单轴压缩中孪晶选择分析52-64
• 4.1 应力应变曲线和基本的孪生特征比较52-54
• 4.2 激活的孪晶个数和SF分布54-56
• 4.3 孪晶变体选择机制56-60
• 4.4 孪晶交互作用对孪晶变体选择的影响60-62
• 4.5 本章小结62-64
• 5 结论64-66
• 致谢66-68
• 参考文献68-74
• 附录74
• A.作者在硕士期间所发表的学术论文74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 高磊;陈荣石;韩恩厚;;多向锻造对高强度Mg-Gd-Y-Zr合金的塑性增强作用(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2011年04期

2 左铁镛;;21世纪的轻质结构材料——镁及镁合金发展[J];新材料产业;2007年12期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 汪炳叔;初始取向及变形条件对AZ31镁合金压缩塑性行为影响的研究[D];重庆大学;2012年

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本文编号：997607