变形织构及晶粒大小对AZ31镁合金绝热剪切敏感的影响

发布时间：2017-11-08 14:04

  本文关键词：变形织构及晶粒大小对AZ31镁合金绝热剪切敏感的影响

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【摘要】：镁合金由于密度低、较高的刚性、良好的振动吸收性、绝佳的电磁波绝缘性、优良的散热性及耐蚀性，在航空航天，汽车，军工，电子工业及医疗方面有着广泛的应用，因此对它的动态力学行为和失效机制的研究越来越广。但是镁的密排六方晶体结构以及较少的滑移系导致其塑性变形能力较差，，细化镁合金晶粒尺寸可以显著提高其力学性能。由于绝热剪切带（ASB）是一种独特的局部失稳象,与材料失效有着密切关系,材料构件出现绝热剪切带即意味着材料的承载能力的下降或丧失,被认为是材料失效的前兆。目前有关镁合金绝热剪切敏感性的研究比较少，鉴于镁合金在航空航天及国防事业中的广阔的应用前景并且细化镁合金提高其力学性能的重要性，研究晶粒大小与变形织构对镁合金绝热剪切敏感性的影响具有重大的理论价值和重要的实际意义。 本文在高温下使用分离式霍普金森压杆对不同晶粒大小和不同变形织构的AZ31镁合金帽状试样进行了动态压缩实验。实验后采用扫描电镜（SEM）、金相显微镜（OM）、透射电镜（TEM）及维氏硬度计分析了测试后的试样中的绝热剪切带的组织及过渡区域内的组织。 实验表明：（1）对AZ31镁合金采用等通道转角挤压（ECAP）后发现，其晶粒细化效果明显，其原始的晶粒大小约为50-70μm,挤压一道次后晶粒大小约为30-50μm，挤压二道次晶粒大小约为7-10μm，挤压四道次晶粒大小约为3-5μm。对不同晶粒大小的AZ31镁合金帽状试样进行高温的高速冲击后发现，在高温下均出现了绝热剪切带并且晶粒越小，AZ31镁合金的绝热剪切敏感性越弱。并且实验分析表明绝热剪切破坏要经过绝热剪切带内微孔洞形核、长大和相互联接形成裂纹等一系列演化过程，对剪切带及周围组织的维氏硬度测量时发现，剪切带内细小晶粒区的硬度明显高于周围组织。 （2）对两种不同变形织构的AZ31镁合金在常温及高温下进行高速冲击载荷后发现，常温时两种织构的AZ31镁合金中均没有出现绝热剪切带，在高温时均出现了绝热剪切带，并且发现变形织构对AZ31镁合金的绝热剪切敏感性没有明显的影响。在绝热剪切带向基体的过度区域内发现，有大量的被拉长的晶粒存在。剪切带内发生了动态再结晶，并形成了以等轴晶组成的剪切带。在位错及孪晶的相互作用下，形成了剪切带与基体之间的过渡区域。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.22

【参考文献】

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1 任政;张兴国;房灿峰;郝海;金俊泽;;Mg-Al基镁合金晶粒细化的研究进展[J];材料导报;2008年01期

2 纪伟;范亚夫;陈捷;王军;;温度对Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金动态拉伸行为及断裂机理的影响[J];材料工程;2009年10期

3 黄海;黄维刚;;AZ61镁合金的动态力学性能与显微分析[J];材料工程;2009年11期

4 M.A.Meyers;;Deformation, Phase Transformation and Recrystallization in the Shear Bands Induced by High-Strain Rate Loading in Titanium and Its Alloys[J];Journal of Materials Science & Technology;2006年06期

5 吴秀玲;谭成文;;冲击载荷作用下AZ31镁合金中的变形局域化[J];稀有金属材料与工程;2008年06期

6 孙坤;王富耻;程兴旺;苗普;赵双赞;;TC6钛合金不同组织绝热剪切带的形成机理[J];稀有金属材料与工程;2009年01期

7 纪伟;范亚夫;陈捷;乔光利;;Mg-Gd-Y系合金中绝热剪切带的特征[J];稀有金属材料与工程;2009年04期

8 刘正,王越,王中光,李锋,申志勇;镁基轻质材料的研究与应用[J];材料研究学报;2000年05期

9 沙桂英;孙晓光;刘腾;朱宇宏;冯晓刚;;Mg-3.04Li-0.77Sc合金的高应变率变形局部化行为[J];材料研究学报;2010年06期

10 张星;张治民;李保成;;AZ31镁合金动态力学行为实验研究[J];弹箭与制导学报;2007年04期

本文编号：1157417