AZ31B镁合金低温单轴拉伸和压缩变形行为研究

发布时间：2017-09-18 14:06

  本文关键词：AZ31B镁合金低温单轴拉伸和压缩变形行为研究

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【摘要】：本文利用材料万能试验机对挤压态和热处理态AZ31镁合金开展了不同温度(RT~-196℃)下的单轴拉伸和压缩变形行为研究,并使用光学显微镜和扫描电子显微镜对不同状态合金的低温变形组织和断裂特征进行了考察分析。研究结果表明,不同挤压态和热处理态AZ31镁合金的抗拉强度随拉伸温度的降低而升高,延伸率则随着温度的降低而降低;Φ8mm AZ31镁合金棒材在同一拉伸温度下的强度最高但延伸率最低,Φ16mm AZ31镁合金棒材经退火或固溶处理后,其低温抗拉强度和延伸率均有所提高。挤压和热处理状态AZ31镁合金的室温拉伸断口均呈现典型韧性断裂特征,而在-196℃则变现出准解理韧性断裂特征;Φ21mm棒材拉伸断口中的撕裂棱和韧窝特征最为明显,而Φ8mm棒材的解理台阶则较为显著;经退火或固溶处理后,Φ16mm棒材拉伸断口中的韧窝密度明显增加,但在-196℃仍具解理断裂特征。随拉伸温度降低,AZ31镁合金拉伸断口附近的变形组织中的孪晶密度逐渐降低,表明低温下形变孪晶的生长受到了抑制;对比发现,Φ21mm棒材低温断口附近变形组织中的孪晶数量比Φ8mm棒材多,说明低温形变孪晶在大尺寸晶粒中更容易形成;而热处理态Φ16mm棒材变形组织中的孪晶数量和尺寸均比挤压态棒材低。挤压态和热处理态AZ31镁合金的低温单轴压缩试验结果表明,合金的抗压强度和屈服强度随着温度的降低而升高。合金压缩变形组织中的孪晶数量随着压缩温度的降低而显著减少,Φ8mm棒材极低温变形组织中由于晶粒细小而几乎没有孪晶产生;热处理态Φ16mm棒材变形组织中明显存在因垂直于压缩方向而被压扁形成的变形流线层。挤压态和热处理态AZ31镁合金在低温变形条件下,仍存在拉压屈服不对称性,其程度均随着变形温度的降低而升高;对比发现,挤压态棒材的晶粒度越大,拉压不对称性现象越明显,本文所采取的退火或固溶热处理,没能有效降低Φ16mm棒材的低温拉压不对称性。
【关键词】：AZ31镁合金 低温 拉伸 压缩 变形行为
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.22
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-23
• 1.1 研究的目的和意义9-10
• 1.2 AZ31 镁合金及其组织性能特征10-14
• 1.2.1 AZ31 镁合金10
• 1.2.2 AZ31 镁合金微观组织10-13
• 1.2.3 AZ31 镁合金力学性能13-14
• 1.3 镁合金单轴拉伸变形行为14-18
• 1.4 镁合金单轴压缩变形行为18-19
• 1.5 镁合金低温塑形变形行为19-21
• 1.6 本文主要研究内容21-23
• 第2章 试验材料及方法23-27
• 2.1 试验材料及加工23-25
• 2.1.1 试验材料23
• 2.1.2 试验材料热处理23-24
• 2.1.3 试样加工24-25
• 2.1.3.1 低温拉伸试样设计与加工24
• 2.1.3.2 低温压缩试样设计与加工24-25
• 2.2 试验方法25-27
• 2.2.1 显微组织分析25-26
• 2.2.2 低温拉伸试验26
• 2.2.3 低温压缩试验26-27
• 第3章 AZ31 镁合金低温单轴拉伸变形行为27-59
• 3.1 引言27
• 3.2 AZ31 镁合金显微组织结构特征27-34
• 3.2.1 挤压态合金微观组织结构27-32
• 3.2.1.1 XRD物相分析27-28
• 3.2.1.2 金相组织分析结果28-32
• 3.2.2 热处理态合金微观组织结构32-34
• 3.2.2.1 XRD物相分析32-33
• 3.2.2.2 金相组织分析33-34
• 3.3 挤压态AZ31 镁合金低温拉伸变形行为34-48
• 3.3.1 应力-应变曲线34-36
• 3.3.2 低温拉伸性能36-39
• 3.3.3 低温拉伸断口形貌39-43
• 3.3.4 低温拉伸变形组织43-48
• 3.4 热处理态AZ31 镁合金低温拉伸变形行为48-58
• 3.4.1 应力-应变曲线48-49
• 3.4.2 低温拉伸性能49-51
• 3.4.3 低温拉伸断口形貌51-54
• 3.4.4 低温拉伸变形组织54-58
• 3.5 本章小结58-59
• 第4章 AZ31 镁合金低温单轴压缩变形行为59-78
• 4.1 引言59
• 4.2 挤压态AZ31 镁合金低温压缩变形行为59-68
• 4.2.1 应力-应变曲线59-61
• 4.2.2 低温压缩性能61-63
• 4.2.3 压缩变形组织63-68
• 4.3 热处理态AZ31 镁合金低温压缩变形行为68-74
• 4.3.1 应力-应变曲线68-70
• 4.3.2 低温压缩性能70-71
• 4.3.3 压缩变形组织71-74
• 4.4 AZ31 镁合金低温拉压不对称性研究74-77
• 4.4.1 挤压态合金低温拉压不对称性74-76
• 4.4.2 热处理态合金低温拉压不对称性76-77
• 4.5 本章小结77-78
• 结论78-80
• 参考文献80-86
• 致谢86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 谢春晓;陈丙璇;刘凯;;AZ31变形镁合金的研究与开发[J];金属世界;2006年02期

2 魏光清;;镁合金拉压不对称性研究进展[J];热加工工艺;2014年05期

3 刘俊伟;陈振华;陈鼎;;镁合金轧制板材低温变形行为与微观机制[J];中国有色金属学报;2008年09期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 王向东;挤压变形对AZ31B镁合金组织及力学性能的影响[D];中北大学;2007年

2 路君;等通道角挤压AZ31镁合金力学行为研究[D];上海交通大学;2009年

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本文编号：875969