轧制覆铝镁板界面的结构演化与强度研究
发布时间：2020-12-28 02:50
镁合金作为一种轻质高强的金属结构材料,其诸多优异性能和丰富储量在交通工具轻量化和减少环境污染等方面展示出广阔的应用前景。但是镁合金极易氧化且所生成氧化膜疏松,这导致其耐腐蚀能力差,严重限制了镁合金应用领域的拓展,对轧制板材更是如此。因此在镁板两面覆盖轻质且具有高耐腐蚀性的铝层形成覆铝镁板,是提高镁合金板材耐腐蚀性能的重要途径。但由于在复合过程中,Al/Mg界面上存在氧化膜以及金属间化合物层的原因,两板材间结合强度难以提高。虽然目前已有爆炸复合、铸轧复合、搅拌摩擦焊等多种方法实现了 Al/Mg界面的结合但均存在一定的缺点,如今仍不能提供一种兼顾界面结合强度和便于规模化生产的覆铝镁板制备工艺。针对这一问题,本论文采用当前与设备相容性好且最具大规模生产潜力的二次轧制法,研究一次轧制、中间退火、二次轧制、低温退火等工艺对覆铝镁板制备过程中Al/Mg界面结构以及结合强度的影响,获得具有高界面结合强度及一定二次加工性能的覆铝镁板。论文取得的结果如下:1)采用一次轧制制备覆铝镁板时,要实现两板材的完全复合,轧制单道次变形量需大于45%。当轧制温度为400℃,轧制压下率为53%时,覆铝镁板的剥离强度最...
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Al-Mg二元相图
第8页上海应用技术大学硕士学位论文图1.2压缩剪切法评价剪切强度示意图Fig.1.2Schematicdiagramofshearstrengthevaluationbycompressionshearmethod②拉伸剪切法当覆层材料小于某一厚度时即采用如图1.3所示拉伸剪切法，在拉伸试验机上对试样以一定的拉伸速度施加负荷，直到试样被剪断。拉伸剪切强度的计算与压缩剪切强度的公式相同。但拉伸剪切法也有其局限性，当覆层厚度进一步减薄时（如厚度小于1mm），采用拉伸剪切的方法就很容易在覆层最薄弱的位置发生弯曲和断裂，影响测试结果，甚至使测试失败。图1.3拉伸剪切法评价剪切强度示意图Fig.1.3Schematicdiagramofshearstrengthevaluationbytensileshearmethod2）结合强度评价方法如图1.4所示，结合强度多采用垂直拉伸的方法评价，将覆层试样与配副试样用粘接剂粘结起来进行拉伸。拉伸过程中，覆层被拉脱时的载荷即为界面结合载荷F，然后通过测定试样面积A，即可由公式（1-2）计算出界面的结合强度σ：σ=F/A（1-2）式中：σ为结合强度，MPa；F为结合负荷，N；A为结合试样面积，mm2。但该方法存在一些问题[63]：①如果粘接剂渗入到覆层材料中，所测结果会偏离实际
第8页上海应用技术大学硕士学位论文图1.2压缩剪切法评价剪切强度示意图Fig.1.2Schematicdiagramofshearstrengthevaluationbycompressionshearmethod②拉伸剪切法当覆层材料小于某一厚度时即采用如图1.3所示拉伸剪切法，在拉伸试验机上对试样以一定的拉伸速度施加负荷，直到试样被剪断。拉伸剪切强度的计算与压缩剪切强度的公式相同。但拉伸剪切法也有其局限性，当覆层厚度进一步减薄时（如厚度小于1mm），采用拉伸剪切的方法就很容易在覆层最薄弱的位置发生弯曲和断裂，影响测试结果，甚至使测试失败。图1.3拉伸剪切法评价剪切强度示意图Fig.1.3Schematicdiagramofshearstrengthevaluationbytensileshearmethod2）结合强度评价方法如图1.4所示，结合强度多采用垂直拉伸的方法评价，将覆层试样与配副试样用粘接剂粘结起来进行拉伸。拉伸过程中，覆层被拉脱时的载荷即为界面结合载荷F，然后通过测定试样面积A，即可由公式（1-2）计算出界面的结合强度σ：σ=F/A（1-2）式中：σ为结合强度，MPa；F为结合负荷，N；A为结合试样面积，mm2。但该方法存在一些问题[63]：①如果粘接剂渗入到覆层材料中，所测结果会偏离实际
【参考文献】：
期刊论文
[1]Al/Mg双金属等温挤压过程与材料流动特性研究[J]. 张阳羊,乔及森. 热加工工艺. 2018(21)
[2]铝钢复合界面金属间化合物生长行为[J]. 唐超兰,郭校峰,许秋平,温竟青,周德敬,陈鑫. 材料科学与工程学报. 2018(05)
[3]星载天线的卷曲柔性结构优化设计仿真[J]. 陈夜,周徐斌,杜三虎. 计算机仿真. 2018(10)
[4]星载可卷金属面天线卷曲的特性研究与仿真[J]. 陈夜,周徐斌,杜三虎. 应用力学学报. 2018(04)
[5]退火对AZ91/1060爆炸复合板界面的影响[J]. 吴琼,杨素媛,蒋雯,杨胜男. 稀有金属材料与工程. 2017(06)
[6]层状复合材料界面结合强度非传统评价方法[J]. 孙畅,李龙,周德敬. 材料导报. 2017(11)
[7]轧制方式对镁合金生体腐蚀行为的影响[J]. 陈吉华,陈冠清,严红革,苏斌,巩晓乐. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[8]薄复层层状复合材料界面结合的定量评价方法[J]. 李龙,周德敬. 中国材料进展. 2016(11)
[9]5052/AZ31/5052镁铝复合板成形极限及界面扩散行为[J]. 马艳彦,池成忠,林鹏,闫辰侃,梁伟. 稀有金属材料与工程. 2016(08)
[10]电弧喷涂铝涂层/AZ91D镁合金固液复合工艺研究[J]. 赵建华,金通,尚正恒. 稀有金属材料与工程. 2016(07)
博士论文
[1]Al/Mg/Al热轧复合板的制备及其微观组织和力学性能研究[D]. 张建军.太原理工大学 2016
[2]铝镁异种金属液固复合铸造及界面组织性能研究[D]. 张辉.合肥工业大学 2015
[3]变形镁合金AZ31的织构演变与力学性能[D]. 常丽丽.大连理工大学 2009
[4]合金化热镀锌板镀层脱落机理及评价方法研究[D]. 徐春.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]消失模铸造液—液复合Al/Mg双合金的界面研究[D]. 江再良.华中科技大学 2018
[2]铝/镁/钛层状复合板轧制工艺与结合界面研究[D]. 胡宏波.重庆大学 2015
[3]铝镁合金包覆挤压关键技术研究[D]. 聂书才.兰州理工大学 2014
[4]镁铝合金高温氧化动力学及氧化过程研究[D]. 潘娜.太原理工大学 2012
[5]AZ31轧制变形与AZ31/Al热轧复合工艺研究[D]. 付雪松.大连理工大学 2010
[6]铜/铝复合板轧制工艺与理论研究[D]. 刘理.东北大学 2006
本文编号：2942995
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Al-Mg二元相图
第8页上海应用技术大学硕士学位论文图1.2压缩剪切法评价剪切强度示意图Fig.1.2Schematicdiagramofshearstrengthevaluationbycompressionshearmethod②拉伸剪切法当覆层材料小于某一厚度时即采用如图1.3所示拉伸剪切法，在拉伸试验机上对试样以一定的拉伸速度施加负荷，直到试样被剪断。拉伸剪切强度的计算与压缩剪切强度的公式相同。但拉伸剪切法也有其局限性，当覆层厚度进一步减薄时（如厚度小于1mm），采用拉伸剪切的方法就很容易在覆层最薄弱的位置发生弯曲和断裂，影响测试结果，甚至使测试失败。图1.3拉伸剪切法评价剪切强度示意图Fig.1.3Schematicdiagramofshearstrengthevaluationbytensileshearmethod2）结合强度评价方法如图1.4所示，结合强度多采用垂直拉伸的方法评价，将覆层试样与配副试样用粘接剂粘结起来进行拉伸。拉伸过程中，覆层被拉脱时的载荷即为界面结合载荷F，然后通过测定试样面积A，即可由公式（1-2）计算出界面的结合强度σ：σ=F/A（1-2）式中：σ为结合强度，MPa；F为结合负荷，N；A为结合试样面积，mm2。但该方法存在一些问题[63]：①如果粘接剂渗入到覆层材料中，所测结果会偏离实际
第8页上海应用技术大学硕士学位论文图1.2压缩剪切法评价剪切强度示意图Fig.1.2Schematicdiagramofshearstrengthevaluationbycompressionshearmethod②拉伸剪切法当覆层材料小于某一厚度时即采用如图1.3所示拉伸剪切法，在拉伸试验机上对试样以一定的拉伸速度施加负荷，直到试样被剪断。拉伸剪切强度的计算与压缩剪切强度的公式相同。但拉伸剪切法也有其局限性，当覆层厚度进一步减薄时（如厚度小于1mm），采用拉伸剪切的方法就很容易在覆层最薄弱的位置发生弯曲和断裂，影响测试结果，甚至使测试失败。图1.3拉伸剪切法评价剪切强度示意图Fig.1.3Schematicdiagramofshearstrengthevaluationbytensileshearmethod2）结合强度评价方法如图1.4所示，结合强度多采用垂直拉伸的方法评价，将覆层试样与配副试样用粘接剂粘结起来进行拉伸。拉伸过程中，覆层被拉脱时的载荷即为界面结合载荷F，然后通过测定试样面积A，即可由公式（1-2）计算出界面的结合强度σ：σ=F/A（1-2）式中：σ为结合强度，MPa；F为结合负荷，N；A为结合试样面积，mm2。但该方法存在一些问题[63]：①如果粘接剂渗入到覆层材料中，所测结果会偏离实际
【参考文献】：
期刊论文
[1]Al/Mg双金属等温挤压过程与材料流动特性研究[J]. 张阳羊,乔及森. 热加工工艺. 2018(21)
[2]铝钢复合界面金属间化合物生长行为[J]. 唐超兰,郭校峰,许秋平,温竟青,周德敬,陈鑫. 材料科学与工程学报. 2018(05)
[3]星载天线的卷曲柔性结构优化设计仿真[J]. 陈夜,周徐斌,杜三虎. 计算机仿真. 2018(10)
[4]星载可卷金属面天线卷曲的特性研究与仿真[J]. 陈夜,周徐斌,杜三虎. 应用力学学报. 2018(04)
[5]退火对AZ91/1060爆炸复合板界面的影响[J]. 吴琼,杨素媛,蒋雯,杨胜男. 稀有金属材料与工程. 2017(06)
[6]层状复合材料界面结合强度非传统评价方法[J]. 孙畅,李龙,周德敬. 材料导报. 2017(11)
[7]轧制方式对镁合金生体腐蚀行为的影响[J]. 陈吉华,陈冠清,严红革,苏斌,巩晓乐. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[8]薄复层层状复合材料界面结合的定量评价方法[J]. 李龙,周德敬. 中国材料进展. 2016(11)
[9]5052/AZ31/5052镁铝复合板成形极限及界面扩散行为[J]. 马艳彦,池成忠,林鹏,闫辰侃,梁伟. 稀有金属材料与工程. 2016(08)
[10]电弧喷涂铝涂层/AZ91D镁合金固液复合工艺研究[J]. 赵建华,金通,尚正恒. 稀有金属材料与工程. 2016(07)
博士论文
[1]Al/Mg/Al热轧复合板的制备及其微观组织和力学性能研究[D]. 张建军.太原理工大学 2016
[2]铝镁异种金属液固复合铸造及界面组织性能研究[D]. 张辉.合肥工业大学 2015
[3]变形镁合金AZ31的织构演变与力学性能[D]. 常丽丽.大连理工大学 2009
[4]合金化热镀锌板镀层脱落机理及评价方法研究[D]. 徐春.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]消失模铸造液—液复合Al/Mg双合金的界面研究[D]. 江再良.华中科技大学 2018
[2]铝/镁/钛层状复合板轧制工艺与结合界面研究[D]. 胡宏波.重庆大学 2015
[3]铝镁合金包覆挤压关键技术研究[D]. 聂书才.兰州理工大学 2014
[4]镁铝合金高温氧化动力学及氧化过程研究[D]. 潘娜.太原理工大学 2012
[5]AZ31轧制变形与AZ31/Al热轧复合工艺研究[D]. 付雪松.大连理工大学 2010
[6]铜/铝复合板轧制工艺与理论研究[D]. 刘理.东北大学 2006
本文编号：2942995
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