热处理对挤压变形Mg-Mn-Si-RE合金低周疲劳行为的影响

发布时间：2020-07-01 18:09

【摘要】： 作为一种具有高比强度和比刚度的轻质金属材料,镁合金已在汽车、航空、计算机及通讯等工业领域获得了广泛的应用。疲劳是各种工程构件服役期间的主要失效形式之一,对于镁合金结构件亦不例外。因此,研究镁合金的疲劳变形和断裂行为不仅具有理论意义,而且也具有一定的实用价值。本文主要针对不同处理状态的挤压变形Mg-Mn-Si-RE合金的低周疲劳行为进行了系统的研究,以期为此种镁合金的抗疲劳设计和合理使用提供可靠的理论依据。 疲劳实验结果表明,不同处理状态的挤压变形Mg-Mn-Si-RE合金可表现为循环应变软化、循环应变硬化和循环稳定,主要取决于外加总应变幅的高低以及合金的热处理状态。当外加总应变幅大于0.45%时,热处理可导致挤压变形Mg-Mn-Si-RE合金在疲劳变形期间的循环应力幅降低,其中以固溶处理引起的挤压变形Mg-Mn-Si-RE合金的循环应力幅的降低幅度最大。固溶+时效处理可以提高挤压变形Mg-Mn-Si-RE合金在较高外加总应变幅下的疲劳寿命,而固溶处理和时效处理通常则降低挤压变形Mg-Mn-Si-RE合金的疲劳寿命。不同处理状态的挤压变形Mg-Mn-Si-RE合金的弹性应变幅、塑性应变幅与断裂时的载荷反向周次之间均呈线性关系,并可分别用Basquin和Coffin-Manson公式来描述。不同处理状态的挤压变形Mg-Mn-Si-RE合金拉伸滞后能的理论计算值与应变疲劳寿命之间均呈线性关系,且可以利用这种线性关系预测挤压变形Mg-Mn-Si-RE合金的应变疲劳寿命。不同处理状态的挤压变形Mg-Mn-Si-RE合金的循环应力-应变曲线呈现双斜率线性关系。 疲劳断口形貌分析结果表明,在总应变控制的疲劳加载条件下,不同处理状态的挤压变形Mg-Mn-Si-RE合金的疲劳裂纹均是以穿晶方式萌生于试样表面,并以穿晶方式扩展,而且在疲劳裂纹扩展区呈现解理断裂特征。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TG146.22
【图文】：

第三章实验结果分析与讨论3.1合金的显微组织和室温拉伸性能图3.1所示为不同处理状态的挤压变形Mg一Mn一si一RE合金的显微组织。由图中可以看出，对于挤压态Mg一Mn一Si一RE合金，在与热挤压方向垂直的横截面上，合金的组织主要由a一Mg基体相和位于晶界上和晶粒内部的第二相粒子构成，如图3.la)所示;在平行于挤压方向的纵向剖面上，呈现明显的带状组织特征，如图3.lb)所示。对于经过固溶处理的挤压变形Mg一Mn一si一既合金，晶粒己明显长大，部分第二相已溶入基体中，在平行于挤压方向的纵向剖面上仍保持带状组织特征，如图3.Ic)、d)_所示。对于经过时效处理的挤压变形Mg一Mn一Si一既合金，晶粒尺寸与挤压态合金相差不大

果列于表3.2中。3.4.2热处理对合金塑性应变幅的影响图3.11给出了不同处理状态的挤压变形Mg一Mn一Si一RE合金在不同的外加总应变幅下进行疲劳变形时的塑性应变幅，其中的塑性应变幅取值于半寿命时的循环滞后回

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨明波;潘复生;李忠盛;张静;;Mg-Al系耐热镁合金中的合金元素及其作用[J];材料导报;2005年04期

2 曾荣昌,韩恩厚,柯伟,徐永波,刘路;变形镁合金AZ80的腐蚀疲劳机理[J];材料研究学报;2004年06期

3 韩羞;韩志强;窦守健;;装甲车辆环境适应性论证与试验决策支持系统的初步构想[J];装备环境工程;2004年01期

4 王慧敏,陈振华,严红革,刘应科;镁合金的热处理[J];金属热处理;2005年11期

5 冯忠信，张建中，陈新增;ZMl　Mg合金的表面滚压强化[J];金属学报;1994年09期

6 余琨,黎文献,李松瑞;变形镁合金材料的研究进展[J];轻合金加工技术;2001年07期

7 范靖亚，康广范;Mg－Y－Mn合金高性能板材的研究[J];轻合金加工技术;1994年08期

8 王丽萍;郭二军;马宝霞;;Modification effect of lanthanum on primary phase Mg_2Si in Mg-Si alloys[J];Journal of Rare Earths;2008年01期

9 卫爱丽,付珍,赵浩峰;镁合金的生产及应用[J];铸造设备研究;2003年01期

10 卫爱丽,杨学军,赵浩峰;合金元素对镁合金的性能影响研究[J];铸造设备研究;2005年03期

本文编号：2737105