T6+SMAT处理的GZ151K镁合金的动态力学性能及吸能特性
发布时间：2021-02-16 08:37
研究了经T6（固溶/时效处理）和SMAT（表面机械研磨技术）处理后的GZ151K镁合金在霍普金森压杆下的动态力学性能以及吸能特性。结果表明:经SMAT 6min处理的GZ151K镁合金,屈强比提高了27%,伸长率提高了21%;经T6处理过的GZ151K镁合金,屈强比提高了21%,伸长率提高了10%;经T6+SMAT 6 min两种复合工艺处理过的试样,其屈强比和未处理的几乎一致,但极限抗压强度降低了37%,屈服强度降低了38%,伸长率提高了17%。在应变小于0.013时,试样单位体积吸能工艺依次是:SMAT 6 min+T6>未处理>SMAT 6 min> T6;在应变为0.013～0.018时,试样单位体积吸能工艺依次是:未处理>T6+SMAT 6 min>SMAT 6 min>T6;在应变大于0.018后,试样单位体积吸能工艺依次是:未处理>SMAT 6 min>T6>T6+SMAT 6 min。
【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(20)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
GZ151K镁合金在500 s-1应变率下的应力-应变曲线
为了便于观察，将图1上的数据信息整理成柱状图。GZ151K镁合金在不同工艺下的力学性能见图2。从图2可看出，与未处理的相比，经SMAT 6 min处理的GZ151K镁合金，屈强比提高了27%，伸长率提高了21%；经T6处理过的GZ151k镁合金，屈强比提高了21%，伸长率提高了10%；经T6+SMAT 6 min处理过的屈强比没什么变化，极限抗压强度降低了37%，屈服强度降低了38%，其伸长率提高了17%。原因是：经过T6处理过的屈服强度提高是因为固溶处理形成的过饱和固溶体分解，第二相从基体中析出，弥散分布于晶内，对位错运动和滑移形成了阻碍作用，从而提高了合金的屈服强度[12]；而这些第二相的尺寸在此时效制度下大于未处理状态第二相的尺寸，因此，极限强度有一定程度的降低[13]，强度降低一般对应的是塑性的提高。经SMAT处理后晶粒细化，晶界增加，使位错运动受到限制，提高屈服强度，极限强度有所下降。然而在两种复合工艺共同作用下，试件力学性能并没有得到改善，虽然T6和SAMT6min这两种复合工艺都能提高力学性能，但是它们结合在一起，可能起到了相互抑制甚至破坏了原始试件的晶粒结构，使其力学性能降低，但具体的机理尚不明确。2.2 吸能特性
GZ151K镁合金在不同工艺下的吸能特性如图3所示。图3是在Origin软件里对图1中应力-应变进行积分而得到。从图3的Q-ε曲线可以看出，在应变小于0.013时，T6+SMAT 6 min处理过的试件单位体积吸能最高，之后是未处理过的，其次SMAT6 min、T6处理的。在应变小于0.013（曲线1与曲线4的交点A）时，T6+SMAT 6 min（曲线4）的单位体积吸能最高，是因为其屈服强度最低（图2），在较小压力作用下，能较早的进行塑性变形来吸收能量；之后较低的屈服强度是未处理的，所以单位体积吸能仅次于T6+SMAT 6 min,SMAT 6 min、T6的屈服强度相差很小，并且应力-应变曲线的高度（图1）几乎一致，所以单位体积吸能最小并且几乎重合。在应变介于0.013到0.018（曲线2、3与曲线4的交点B），未处理的单位体积吸能最高，之后是T6+SMAT 6 min处理的，最后是SMAT 6 min、T6处理的。未处理的屈服强度是第二低（图2），这时未处理试件的塑性变形不断增加，而且T6+SMAT6min的应力-应变曲线（图1）高度远低于未处理的，单位体积吸能是对应力-应变曲线进行积分，所以此时T6+SMAT 6 min（曲线4）的单位体积吸能小于未处理的（曲线1），此时，SMAT6min（曲线2）、T6（曲线3）还是处在单位体积吸能最小阶段。
【参考文献】：
期刊论文
[1]热处理对ZK60镁合金力学和阻尼性能的影响[J]. 王敬丰,高珊,潘复生,汤爱涛,丁培道. 稀有金属材料与工程. 2009(06)
[2]Ti3Ni4析出相对富镍TiNi合金阻尼行为的影响[J]. 高智勇,吴博森,鲁玺丽,唐振宇. 稀有金属材料与工程. 2007(09)
[3]热处理工艺对挤压变形ZK60镁合金组织与力学性能的影响[J]. 余琨,黎文献,王日初. 中国有色金属学报. 2007(02)
[4]混杂增强镁基复合材料的力学和阻尼性能[J]. 顾金海,张小农,何利舰,顾明元. 稀有金属材料与工程. 2005(09)
[5]镁及镁合金阻尼特性的研究进展[J]. 刘楚明,纪仁峰,周海涛,陈明安. 中国有色金属学报. 2005(09)
[6]Ce对AZ91D镁合金力学性能与阻尼性能的影响[J]. 黄正华,郭学锋,张忠明. 稀有金属材料与工程. 2005(03)
[7]镁合金在轻量化汽车中的应用[J]. 贺岩松,杨诚. 汽车工艺与材料. 2002(06)
硕士论文
[1]热处理对Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr铸造镁合金显微组织、力学性能和腐蚀性能的影响研究[D]. 刘婧.重庆理工大学 2019
[2]表面机械研磨处理AZ31镁合金显微组织和力学性能研究[D]. 金斌.南昌大学 2015
本文编号：3036507
【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(20)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
GZ151K镁合金在500 s-1应变率下的应力-应变曲线
为了便于观察，将图1上的数据信息整理成柱状图。GZ151K镁合金在不同工艺下的力学性能见图2。从图2可看出，与未处理的相比，经SMAT 6 min处理的GZ151K镁合金，屈强比提高了27%，伸长率提高了21%；经T6处理过的GZ151k镁合金，屈强比提高了21%，伸长率提高了10%；经T6+SMAT 6 min处理过的屈强比没什么变化，极限抗压强度降低了37%，屈服强度降低了38%，其伸长率提高了17%。原因是：经过T6处理过的屈服强度提高是因为固溶处理形成的过饱和固溶体分解，第二相从基体中析出，弥散分布于晶内，对位错运动和滑移形成了阻碍作用，从而提高了合金的屈服强度[12]；而这些第二相的尺寸在此时效制度下大于未处理状态第二相的尺寸，因此，极限强度有一定程度的降低[13]，强度降低一般对应的是塑性的提高。经SMAT处理后晶粒细化，晶界增加，使位错运动受到限制，提高屈服强度，极限强度有所下降。然而在两种复合工艺共同作用下，试件力学性能并没有得到改善，虽然T6和SAMT6min这两种复合工艺都能提高力学性能，但是它们结合在一起，可能起到了相互抑制甚至破坏了原始试件的晶粒结构，使其力学性能降低，但具体的机理尚不明确。2.2 吸能特性
GZ151K镁合金在不同工艺下的吸能特性如图3所示。图3是在Origin软件里对图1中应力-应变进行积分而得到。从图3的Q-ε曲线可以看出，在应变小于0.013时，T6+SMAT 6 min处理过的试件单位体积吸能最高，之后是未处理过的，其次SMAT6 min、T6处理的。在应变小于0.013（曲线1与曲线4的交点A）时，T6+SMAT 6 min（曲线4）的单位体积吸能最高，是因为其屈服强度最低（图2），在较小压力作用下，能较早的进行塑性变形来吸收能量；之后较低的屈服强度是未处理的，所以单位体积吸能仅次于T6+SMAT 6 min,SMAT 6 min、T6的屈服强度相差很小，并且应力-应变曲线的高度（图1）几乎一致，所以单位体积吸能最小并且几乎重合。在应变介于0.013到0.018（曲线2、3与曲线4的交点B），未处理的单位体积吸能最高，之后是T6+SMAT 6 min处理的，最后是SMAT 6 min、T6处理的。未处理的屈服强度是第二低（图2），这时未处理试件的塑性变形不断增加，而且T6+SMAT6min的应力-应变曲线（图1）高度远低于未处理的，单位体积吸能是对应力-应变曲线进行积分，所以此时T6+SMAT 6 min（曲线4）的单位体积吸能小于未处理的（曲线1），此时，SMAT6min（曲线2）、T6（曲线3）还是处在单位体积吸能最小阶段。
【参考文献】：
期刊论文
[1]热处理对ZK60镁合金力学和阻尼性能的影响[J]. 王敬丰,高珊,潘复生,汤爱涛,丁培道. 稀有金属材料与工程. 2009(06)
[2]Ti3Ni4析出相对富镍TiNi合金阻尼行为的影响[J]. 高智勇,吴博森,鲁玺丽,唐振宇. 稀有金属材料与工程. 2007(09)
[3]热处理工艺对挤压变形ZK60镁合金组织与力学性能的影响[J]. 余琨,黎文献,王日初. 中国有色金属学报. 2007(02)
[4]混杂增强镁基复合材料的力学和阻尼性能[J]. 顾金海,张小农,何利舰,顾明元. 稀有金属材料与工程. 2005(09)
[5]镁及镁合金阻尼特性的研究进展[J]. 刘楚明,纪仁峰,周海涛,陈明安. 中国有色金属学报. 2005(09)
[6]Ce对AZ91D镁合金力学性能与阻尼性能的影响[J]. 黄正华,郭学锋,张忠明. 稀有金属材料与工程. 2005(03)
[7]镁合金在轻量化汽车中的应用[J]. 贺岩松,杨诚. 汽车工艺与材料. 2002(06)
硕士论文
[1]热处理对Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr铸造镁合金显微组织、力学性能和腐蚀性能的影响研究[D]. 刘婧.重庆理工大学 2019
[2]表面机械研磨处理AZ31镁合金显微组织和力学性能研究[D]. 金斌.南昌大学 2015
本文编号：3036507
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