镁合金AZ31B的棘轮-低周疲劳-腐蚀交互作用研究

发布时间：2017-12-14 10:33

  本文关键词：镁合金AZ31B的棘轮-低周疲劳-腐蚀交互作用研究

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【摘要】：镁合金由于具有其密度低、比强度高、机械加工性能好,以及生物相容性等优点,使其在轻量化设计和生物移植材料中的应用越来越广泛。AZ31B作为重要的承载结构部件或生物移植材料,对其棘轮应变性能和腐蚀疲劳性能的研究具有重要现实意义。本文开发了适用于镁合金圆棒试样的在线腐蚀疲劳系统,通过在空气和模拟体液(PBS)中分别进行循环疲劳试验,研究了腐蚀环境对AZ31B棘轮和低周疲劳性能的影响。结果表明:在棘轮应变演化的三个阶段中,腐蚀环境下试样在瞬态阶段和稳态阶段的棘轮应变率与空气中的相似;镁合金的腐蚀速率和棘轮应变随应力幅值和平均应力的增大而增大,孪晶、退孪晶的出现使得试样对腐蚀环境的敏感性进一步增加;在腐蚀环境中,镁合金的疲劳寿命大幅缩减,与空气中的试验相比,寿命缩减率达到50%-90%;为了能够反映平均应力和应力幅值等加载条件以及腐蚀环境对AZ31B低周疲劳寿命的复杂影响,本文采用Ellyin能量法模型和FP模型对AZ31B进行了寿命预测,并对这两个模型进行评估、修正,最终修正Ellyin能量法模型较好地预测了AZ31B在腐蚀环境下的低周疲劳寿命。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.22

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本文编号：1287580