AZ31镁合金板材复合形变工艺及组织演变规律研究
发布时间：2021-07-13 15:08
镁合金是最重要的轻金属材料之一,在汽车、航天以及外太空探索有广泛的应用前景。但镁合金晶体结构属于密排六方晶体结构,在室温条件下其塑性变形能力较差,因此,关于如何提高镁合金塑性变形能力是目前重要研究方向之一。本文对AZ31镁合金的压痕-压平复合变形过程进行了数值模拟,采用元胞自动机法对微观组织演变规律进行了数值分析,利用EBSD实验方法对织构分布进行分析,完成了以下研究工作并取得相关结论:（1）采用DEFORM软件对AZ31板材压痕-压平复合形变过程进行模拟,分析了温度场、应力场、动态再结晶分数、晶粒尺寸的分布,并得到变形温度、齿间距、压下量对镁合金复合变形的影响规律。（2）利用元胞自动机方法对复合变形变形过程的组织演变进行研究,得到了变形温度、齿间距、压下量对镁合金材料在复合变形过程中对动态再结晶及晶粒尺寸的影响规律。（3）研制了压痕-压平复合形变模具装置,并对AZ31镁合金进行了复合形变实验研究,实验结果证明模具结构合理。实验研究结果表明,在板材中心变形区的晶粒要比边缘变形区的晶粒更细小,变形温度为300℃-350℃时最为合适。（4）采用EBSD技术分析了镁合金复合形变的织构分布,经...
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
复合形变模具图
2.2 应力场模拟分析应力应变反应了塑性变形的大小，在压痕-压平复合形变模拟中，形成大量的位错，有利于细化晶粒，并使得动态再结晶更容易形成，从而使镁合金的板材性能得到提高，包括塑性和韧性等。2.2.1 不同温度条件下的应力场不同温度下的应力场如图 2.3 所示：（a）T=250℃ （b）T=300℃
应力最大值可达 99Mpa，在两个变形最大值之间的区域为 83Mpa，随着离中心变形区域越来越远，应力也开始减小由 67Mpa 减少到 35Mpa，当到达边缘时应力最小为 19Mpa；400℃时，在变形的中心区域，应力最大值可达 77Mpa，在两个变形最大值之间的区域为 66Mpa，随着离中心变形区域越来越远，应力也开始减小由 56Mpa 减少到 35Mpa，当到达边缘时应力最小为 13.2Mpa。综合上述分析可知：温度对应力有很大影响，当变形温度较低时，变形后的应力较大，随着变形温度的升高，变形后的应力会随之降低，这是由于低温时所需的激活能高，升高温度会降低激活能，产生更多的滑移系，使得变形发生的更加容易，应力也就随之降低。所以在一定范围内升高温度可以降低应力，变形后的镁合金性能更好。2.2.2 不同齿间距条件下的应力场不同齿间距下的应力场如图 2.4 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]先进镁合金材料及其在航空航天领域中的应用[J]. 胡亦安. 科技展望. 2017(02)
[2]AZ31镁合金板材轧制-剪切-连续弯曲变形工艺有限元分析[J]. 蒋伟,周涛,胡冬,宋登辉. 轻合金加工技术. 2017(01)
[3]AZ80镁合金动态再结晶软化行为研究[J]. 蔡贇,孙朝阳,万李,阳代军,周庆军,苏泽兴. 金属学报. 2016(09)
[4]AZ31镁合金复合形变的微观组织及力学性能[J]. 王忠堂,翟梽锦,刘立志. 材料热处理学报. 2016(08)
[5]EBSD技术在材料科学中的应用[J]. 李延林. 黑龙江科技信息. 2016(21)
[6]镁合金在汽车车身上的应用研究[J]. 任兰柱,董瑞君,徐洪,张凯邦. 热加工工艺. 2016(10)
[7]AZ31镁合金轧制板材各向异性行为的晶体塑性研究[J]. 杨冲,彭艳,杨硕,韩宇,石宝东. 燕山大学学报. 2016(02)
[8]不同轧制工艺参数条件下AZ31镁合金孪晶和织构的演变规律及其对力学性能的影响（英文）[J]. 刘迪,刘祖岩,王尔德. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(11)
[9]基于镁合金{1012}孪生的织构调整及屈服行为演变[J]. 况新亮,刘天模,何杰军. 中国有色金属学报. 2014(05)
[10]镁合金塑性变形机制概述[J]. 张会. 机械管理开发. 2013(01)
博士论文
[1]纯镁和二元镁合金的导热行为研究[D]. 应韬.哈尔滨工业大学 2015
[2]初始组织及变形条件对AZ31镁合金热挤压组织和织构演变的影响研究[D]. 李娜丽.重庆大学 2013
硕士论文
[1]AZ31镁合金低温力学行为各向异性研究[D]. 王建国.哈尔滨工业大学 2016
[2]变形速率对镁合金变形行为的影响及退孪生的研究[D]. 张荣.西安工业大学 2016
[3]AZ31镁合金板材异齿复合形变工艺研究[D]. 高升栋.沈阳理工大学 2016
[4]MgAl基变形镁合金再结晶组织与织构的演变[D]. 周茹玎.大连理工大学 2013
[5]AZ31镁合金塑性变形过程中孪生的研究[D]. 李小飞.重庆大学 2012
本文编号：3282291
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
复合形变模具图
2.2 应力场模拟分析应力应变反应了塑性变形的大小，在压痕-压平复合形变模拟中，形成大量的位错，有利于细化晶粒，并使得动态再结晶更容易形成，从而使镁合金的板材性能得到提高，包括塑性和韧性等。2.2.1 不同温度条件下的应力场不同温度下的应力场如图 2.3 所示：（a）T=250℃ （b）T=300℃
应力最大值可达 99Mpa，在两个变形最大值之间的区域为 83Mpa，随着离中心变形区域越来越远，应力也开始减小由 67Mpa 减少到 35Mpa，当到达边缘时应力最小为 19Mpa；400℃时，在变形的中心区域，应力最大值可达 77Mpa，在两个变形最大值之间的区域为 66Mpa，随着离中心变形区域越来越远，应力也开始减小由 56Mpa 减少到 35Mpa，当到达边缘时应力最小为 13.2Mpa。综合上述分析可知：温度对应力有很大影响，当变形温度较低时，变形后的应力较大，随着变形温度的升高，变形后的应力会随之降低，这是由于低温时所需的激活能高，升高温度会降低激活能，产生更多的滑移系，使得变形发生的更加容易，应力也就随之降低。所以在一定范围内升高温度可以降低应力，变形后的镁合金性能更好。2.2.2 不同齿间距条件下的应力场不同齿间距下的应力场如图 2.4 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]先进镁合金材料及其在航空航天领域中的应用[J]. 胡亦安. 科技展望. 2017(02)
[2]AZ31镁合金板材轧制-剪切-连续弯曲变形工艺有限元分析[J]. 蒋伟,周涛,胡冬,宋登辉. 轻合金加工技术. 2017(01)
[3]AZ80镁合金动态再结晶软化行为研究[J]. 蔡贇,孙朝阳,万李,阳代军,周庆军,苏泽兴. 金属学报. 2016(09)
[4]AZ31镁合金复合形变的微观组织及力学性能[J]. 王忠堂,翟梽锦,刘立志. 材料热处理学报. 2016(08)
[5]EBSD技术在材料科学中的应用[J]. 李延林. 黑龙江科技信息. 2016(21)
[6]镁合金在汽车车身上的应用研究[J]. 任兰柱,董瑞君,徐洪,张凯邦. 热加工工艺. 2016(10)
[7]AZ31镁合金轧制板材各向异性行为的晶体塑性研究[J]. 杨冲,彭艳,杨硕,韩宇,石宝东. 燕山大学学报. 2016(02)
[8]不同轧制工艺参数条件下AZ31镁合金孪晶和织构的演变规律及其对力学性能的影响（英文）[J]. 刘迪,刘祖岩,王尔德. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(11)
[9]基于镁合金{1012}孪生的织构调整及屈服行为演变[J]. 况新亮,刘天模,何杰军. 中国有色金属学报. 2014(05)
[10]镁合金塑性变形机制概述[J]. 张会. 机械管理开发. 2013(01)
博士论文
[1]纯镁和二元镁合金的导热行为研究[D]. 应韬.哈尔滨工业大学 2015
[2]初始组织及变形条件对AZ31镁合金热挤压组织和织构演变的影响研究[D]. 李娜丽.重庆大学 2013
硕士论文
[1]AZ31镁合金低温力学行为各向异性研究[D]. 王建国.哈尔滨工业大学 2016
[2]变形速率对镁合金变形行为的影响及退孪生的研究[D]. 张荣.西安工业大学 2016
[3]AZ31镁合金板材异齿复合形变工艺研究[D]. 高升栋.沈阳理工大学 2016
[4]MgAl基变形镁合金再结晶组织与织构的演变[D]. 周茹玎.大连理工大学 2013
[5]AZ31镁合金塑性变形过程中孪生的研究[D]. 李小飞.重庆大学 2012
本文编号：3282291
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