高应变速率轧制AM60B镁合金板材的组织和性能研究
发布时间：2021-04-25 20:41
镁合金是工业生产中使用的密度最低的金属材料,具有比强度高、比刚度高和电磁屏蔽性能好等诸多突出优点,所以在汽车工业、轨道交通、电子信息和武器装备等诸多领域获得了广泛的应用,尤其在机械和装备的轻量化领域广受赞誉,被誉为“21世纪绿色金属材料”。然而,密排六方（Hexagonal Close-Packed,HCP）结构导致的本征脆性严重阻碍了镁合金的进一步应用,较差的塑性变形能力是其致命的劣势。同时,板材是镁合金材料在工业生产中最重要的应用媒介形式,制造业对优质镁合金板材的需求逐年走高。但是传统的中间退火辅助多道次小压下量轧制工艺不仅效率低能耗高,而且生产的镁合金板材力学性能不佳,无法满足多领域对力学性能日益严苛的要求。高应变速率轧制技术能够通过提高应变速率,在提高效率的同时制备出综合力学性能良好的镁合金板材。因此,本文提出利用高应变速率轧制技制备“形性兼具”的镁合金板材。利用高应变速率的近冲击变形性引入的高密度孪晶诱导形成超细层片结构,实现单道次高应变速率轧制板材的强化。并利用剪切带和动态再结晶交替分布形成的层状双峰组织实现了双道次高应变速率轧制板材的强韧化。本研究以铸态AM60B镁合金为...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 镁合金的塑性变形微观机制
1.2.1 位错滑移
1.2.2 孪生
1.2.3 动态再结晶
1.3 镁及镁合金的常规塑性变形工艺
1.3.1 挤压
1.3.2 锻造
1.3.3 冲压
1.3.4 轧制
1.4 镁及镁合金的剧烈塑性变形工艺
1.4.1 高压扭转
1.4.2 累积叠轧
1.4.3 等通道角挤压
1.5 选题意义及研究内容
1.5.1 选题意义
1.5.2 研究内容
第2章 实验过程
2.1 实验材料
2.2 轧前处理
2.3 高应变速率轧制工艺试验
2.3.1 单道次高应变速率轧制工艺试验
2.3.2 高应变速率轧制板材退火工艺试验
2.3.3 降温梯度双道次高应变速率轧制工艺试验
2.4 微观组织分析
2.4.1 光学显微组织观察与分析
2.4.2 扫描电子显微镜观察与分析
2.4.3 高分辨透射电子显微镜观察与分析
2.4.4 宏观取向测试
2.5 拉伸力学性能测试
2.6 工艺方案与实施路线
2.7 工艺流程图
第3章 单道次高应变速率轧制可行性探索
3.1 引言
3.2 轧前板坯微观组织分析
3.3 工艺参数对高应变速率轧制可行性的影响
3.3.1 轧制变形量对高应变速率轧制可行性的影响
3.3.2 轧辊旋转速度对高应变速率轧制可行性的影响
3.3.3 轧制温度对高应变速率轧制可行性的影响
3.4 轧制板材的微观组织特征
3.4.0 高密度孪晶
3.4.1 孪生与退孪生
3.4.2 退孪生的温度效应
3.4.3 高应变速率轧制板材中的超细层片结构
3.5 轧制板材的拉伸力学性能分析
3.6 本章小结
第4章 高应变速率轧制板材的退火热处理
4.1 引言
4.2 高应变速率轧制退火板材的微观组织
4.3 高应变速率轧制退火板材的拉伸力学性能
4.4 高应变速率轧制退火板材断裂行为
4.5 本章小结
第5章 双道次高应变速率轧制全流程组织与性能分析
5.1 引言
5.2 降温梯度双道次高应变速率轧制可行性探索
5.3 双道次轧制板材组织表征与分析
5.3.1 第一道次高应变速率轧制组织表征与分析
5.3.2 中间退火组织表征与分析
5.3.3 第二道次高应变速率轧制组织表征与分析
5.4 剪切带量化统计与形成机制分析
5.4.1 剪切带的表征与量化分析
5.4.2 剪切带形成机制分析
5.5 动态析出行为
5.6 双道次轧制全流程宏观织构演变
5.7 双道次轧制全流程拉伸力学性能
5.8 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]弱化织构提高汽车镁合金板材冲压成形性能研究[J]. 李路娜,胡旭. 热加工工艺. 2017(21)
[2]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)
[3]高压扭转法的研究现状及展望[J]. 薛克敏,张君,李萍,黄科帅. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2008(10)
[4]镁合金的动态再结晶[J]. 陈振华,许芳艳,傅定发,夏伟军. 化工进展. 2006(02)
[5]镁合金材料的塑性变形理论及其技术[J]. 陈振华,夏伟军,严红革,傅定发,陈吉华. 化工进展. 2004(02)
博士论文
[1]中高应变速率轧制制备超细晶镁合金板材原理探索及相关基础研究[D]. 朱素琴.湖南大学 2012
硕士论文
[1]Ca和Ce微合金化对AZ31镁合金组织与冲压性能的影响[D]. 黄伦.重庆大学 2018
[2]预孪晶退火对镁合金薄板冷冲压成形性能的影响[D]. 曹苗.太原理工大学 2017
[3]医用镁合金的高压扭转组织演变及热压缩变形行为研究[D]. 李登禄.兰州理工大学 2016
本文编号：3160062
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 镁合金的塑性变形微观机制
1.2.1 位错滑移
1.2.2 孪生
1.2.3 动态再结晶
1.3 镁及镁合金的常规塑性变形工艺
1.3.1 挤压
1.3.2 锻造
1.3.3 冲压
1.3.4 轧制
1.4 镁及镁合金的剧烈塑性变形工艺
1.4.1 高压扭转
1.4.2 累积叠轧
1.4.3 等通道角挤压
1.5 选题意义及研究内容
1.5.1 选题意义
1.5.2 研究内容
第2章 实验过程
2.1 实验材料
2.2 轧前处理
2.3 高应变速率轧制工艺试验
2.3.1 单道次高应变速率轧制工艺试验
2.3.2 高应变速率轧制板材退火工艺试验
2.3.3 降温梯度双道次高应变速率轧制工艺试验
2.4 微观组织分析
2.4.1 光学显微组织观察与分析
2.4.2 扫描电子显微镜观察与分析
2.4.3 高分辨透射电子显微镜观察与分析
2.4.4 宏观取向测试
2.5 拉伸力学性能测试
2.6 工艺方案与实施路线
2.7 工艺流程图
第3章 单道次高应变速率轧制可行性探索
3.1 引言
3.2 轧前板坯微观组织分析
3.3 工艺参数对高应变速率轧制可行性的影响
3.3.1 轧制变形量对高应变速率轧制可行性的影响
3.3.2 轧辊旋转速度对高应变速率轧制可行性的影响
3.3.3 轧制温度对高应变速率轧制可行性的影响
3.4 轧制板材的微观组织特征
3.4.0 高密度孪晶
3.4.1 孪生与退孪生
3.4.2 退孪生的温度效应
3.4.3 高应变速率轧制板材中的超细层片结构
3.5 轧制板材的拉伸力学性能分析
3.6 本章小结
第4章 高应变速率轧制板材的退火热处理
4.1 引言
4.2 高应变速率轧制退火板材的微观组织
4.3 高应变速率轧制退火板材的拉伸力学性能
4.4 高应变速率轧制退火板材断裂行为
4.5 本章小结
第5章 双道次高应变速率轧制全流程组织与性能分析
5.1 引言
5.2 降温梯度双道次高应变速率轧制可行性探索
5.3 双道次轧制板材组织表征与分析
5.3.1 第一道次高应变速率轧制组织表征与分析
5.3.2 中间退火组织表征与分析
5.3.3 第二道次高应变速率轧制组织表征与分析
5.4 剪切带量化统计与形成机制分析
5.4.1 剪切带的表征与量化分析
5.4.2 剪切带形成机制分析
5.5 动态析出行为
5.6 双道次轧制全流程宏观织构演变
5.7 双道次轧制全流程拉伸力学性能
5.8 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]弱化织构提高汽车镁合金板材冲压成形性能研究[J]. 李路娜,胡旭. 热加工工艺. 2017(21)
[2]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)
[3]高压扭转法的研究现状及展望[J]. 薛克敏,张君,李萍,黄科帅. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2008(10)
[4]镁合金的动态再结晶[J]. 陈振华,许芳艳,傅定发,夏伟军. 化工进展. 2006(02)
[5]镁合金材料的塑性变形理论及其技术[J]. 陈振华,夏伟军,严红革,傅定发,陈吉华. 化工进展. 2004(02)
博士论文
[1]中高应变速率轧制制备超细晶镁合金板材原理探索及相关基础研究[D]. 朱素琴.湖南大学 2012
硕士论文
[1]Ca和Ce微合金化对AZ31镁合金组织与冲压性能的影响[D]. 黄伦.重庆大学 2018
[2]预孪晶退火对镁合金薄板冷冲压成形性能的影响[D]. 曹苗.太原理工大学 2017
[3]医用镁合金的高压扭转组织演变及热压缩变形行为研究[D]. 李登禄.兰州理工大学 2016
本文编号：3160062
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