AZ80镁合金在脉冲电流辅助下的变形行为及微观组织结构演变研究
发布时间：2021-05-19 21:27
镁合金因其具有低密度、高比强度和优异的阻尼减震等特点,使其在汽车生产、航空航天和医疗化工等领域得到广泛的应用。然而,镁合金在室温条件下成形时,由于基面滑移和柱面滑移无法协调晶粒C轴方向的应变,这会对镁合金的成形性能造成不利影响。如何提高镁合金的塑性已成为镁合金生产加工行业的重要研究方向。研究表明,高密度脉冲电流可通过促进镁合金发生动态再结晶来实现织构的弱化,进而提高塑性。但高频低密度脉冲电流是否可以通过提升镁合金微观组织的应变协调能力来提升塑性,目前相关的研究较少。基于上述研究背景,本文以AZ80镁合金为试验材料,在室温、高温和脉冲电流三组变形条件下开展单轴拉伸试验,对比力学性能,通过准原位EBSD分析和理论计算,系统研究了AZ80镁合金在高频低密度脉冲电流作用下的变形行为和微观组织结构的演变规律。首先,本文基于在室温、高温和脉冲电流变形条件下AZ80镁合金单轴拉伸试验的研究,通过脉冲电流变形组与室温和高温变形组的对比,发现焦耳热效应和纯电效应共同作用提高了AZ80镁合金的塑性,包括延伸率的提升,流动应力和显微硬度的下降以及断裂模式的改变。其次,本文基于准原位EBSD的表征结果,探索A...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 镁合金概述
1.2.1 镁合金的晶体结构
1.2.2 镁合金的塑性变形方式
1.2.3 影响镁合金塑性变形的因素
1.3 金属的电致塑性
1.3.1 电致塑性效应的发展历史
1.3.2 电致塑性效应的研究现状
1.4 本文研究意义及主要内容
第2章 试验材料及试验方法
2.1 试验材料
2.2 试验方法
2.2.1 单轴拉伸试验
2.2.2 准原位观察方法
2.3 试验设备
2.4 表征设备与方法
2.4.1 扫描电镜分析
2.4.2 电子背散射衍射分析
2.5 技术路线
第3章 脉冲电流对AZ80镁合金力学性能与微观组织结构的影响
3.1 脉冲电流的参数设计
3.2 脉冲电流对AZ80镁合金力学性能的影响
3.2.1 室温、脉冲电流和高温变形条件下AZ80镁合金的拉伸性能
3.2.2 室温、脉冲电流和高温变形条件下AZ80镁合金的显微硬度
3.2.3 室温、脉冲电流和高温变形条件下AZ80镁合金的断裂模式
3.3 脉冲电流对AZ80镁合金微观组织结构演变的影响
3.3.1 室温、脉冲电流和高温变形条件下AZ80镁合金的准原位表征
3.3.2 室温、脉冲电流和高温变形条件下亚晶界的增殖行为
3.3.3 室温、脉冲电流和高温变形条件下孪晶的种类和分数
3.4 脉冲电流对AZ80镁合金位错密度的影响
3.4.1 局部取向差的计算
3.4.2 不同变形条件下几何必须位错的演变规律
3.4.3 几何必须位错密度计算结果的误差分析
3.5 本章小结
第4章 脉冲电流降低AZ80镁合金流动应力的微观机制
4.1 引言
4.2 室温条件下AZ80镁合金的加工硬化机制
4.2.1 室温条件下的孪生和GND分布特征
4.2.2 室温条件下大范围表征区域内的孪生行为
4.3 高温条件下AZ80镁合金的加工硬化机制
4.3.1 高温条件下的孪生和GND分布特征
4.3.2 高温条件下大范围表征区域内的孪生行为
4.4 脉冲电流变形条件下AZ80镁合金的加工硬化机制
4.4.1 脉冲电流条件下的孪生和GND分布特征
4.4.2 脉冲电流条件下大范围表征区域内的孪生行为
4.5 电致塑性效应的理论计算
4.5.1 电子风力作用于原子
4.5.2 电子风力作用于位错
4.6 本章小结
第5章 结论和展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者硕士期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]N5单晶含取向差TLP接头显微组织与断裂机理[J]. 柴禄,黄继华,王立,侯金保,郎波. 航空制造技术. 2015(03)
[2]镁合金塑性变形机理研究进展[J]. 刘庆. 金属学报. 2010(11)
[3]关于电塑性拔丝和其结构演变的讨论[J]. 郑明新,朱永华,唐国翌,张华堂,Г．Е．КОДЖАСПИРОВ. 清华大学学报(自然科学版). 1998(02)
博士论文
[1]脉冲电流在轻合金超塑变形中的宏微观作用机制[D]. 刘泾源.哈尔滨工业大学 2015
[2]孪生对AZ31B镁合金板材V型弯曲中性层偏移的影响[D]. 王利飞.重庆大学 2015
[3]高性能镁合金的研究及其在汽车工业中的开发应用[D]. 佟国栋.吉林大学 2011
硕士论文
[1]脉冲电流对AZ31镁合金微观组织、力学性能及腐蚀性能影响研究[D]. 石小贺.吉林大学 2019
本文编号：3196467
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 镁合金概述
1.2.1 镁合金的晶体结构
1.2.2 镁合金的塑性变形方式
1.2.3 影响镁合金塑性变形的因素
1.3 金属的电致塑性
1.3.1 电致塑性效应的发展历史
1.3.2 电致塑性效应的研究现状
1.4 本文研究意义及主要内容
第2章 试验材料及试验方法
2.1 试验材料
2.2 试验方法
2.2.1 单轴拉伸试验
2.2.2 准原位观察方法
2.3 试验设备
2.4 表征设备与方法
2.4.1 扫描电镜分析
2.4.2 电子背散射衍射分析
2.5 技术路线
第3章 脉冲电流对AZ80镁合金力学性能与微观组织结构的影响
3.1 脉冲电流的参数设计
3.2 脉冲电流对AZ80镁合金力学性能的影响
3.2.1 室温、脉冲电流和高温变形条件下AZ80镁合金的拉伸性能
3.2.2 室温、脉冲电流和高温变形条件下AZ80镁合金的显微硬度
3.2.3 室温、脉冲电流和高温变形条件下AZ80镁合金的断裂模式
3.3 脉冲电流对AZ80镁合金微观组织结构演变的影响
3.3.1 室温、脉冲电流和高温变形条件下AZ80镁合金的准原位表征
3.3.2 室温、脉冲电流和高温变形条件下亚晶界的增殖行为
3.3.3 室温、脉冲电流和高温变形条件下孪晶的种类和分数
3.4 脉冲电流对AZ80镁合金位错密度的影响
3.4.1 局部取向差的计算
3.4.2 不同变形条件下几何必须位错的演变规律
3.4.3 几何必须位错密度计算结果的误差分析
3.5 本章小结
第4章 脉冲电流降低AZ80镁合金流动应力的微观机制
4.1 引言
4.2 室温条件下AZ80镁合金的加工硬化机制
4.2.1 室温条件下的孪生和GND分布特征
4.2.2 室温条件下大范围表征区域内的孪生行为
4.3 高温条件下AZ80镁合金的加工硬化机制
4.3.1 高温条件下的孪生和GND分布特征
4.3.2 高温条件下大范围表征区域内的孪生行为
4.4 脉冲电流变形条件下AZ80镁合金的加工硬化机制
4.4.1 脉冲电流条件下的孪生和GND分布特征
4.4.2 脉冲电流条件下大范围表征区域内的孪生行为
4.5 电致塑性效应的理论计算
4.5.1 电子风力作用于原子
4.5.2 电子风力作用于位错
4.6 本章小结
第5章 结论和展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者硕士期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]N5单晶含取向差TLP接头显微组织与断裂机理[J]. 柴禄,黄继华,王立,侯金保,郎波. 航空制造技术. 2015(03)
[2]镁合金塑性变形机理研究进展[J]. 刘庆. 金属学报. 2010(11)
[3]关于电塑性拔丝和其结构演变的讨论[J]. 郑明新,朱永华,唐国翌,张华堂,Г．Е．КОДЖАСПИРОВ. 清华大学学报(自然科学版). 1998(02)
博士论文
[1]脉冲电流在轻合金超塑变形中的宏微观作用机制[D]. 刘泾源.哈尔滨工业大学 2015
[2]孪生对AZ31B镁合金板材V型弯曲中性层偏移的影响[D]. 王利飞.重庆大学 2015
[3]高性能镁合金的研究及其在汽车工业中的开发应用[D]. 佟国栋.吉林大学 2011
硕士论文
[1]脉冲电流对AZ31镁合金微观组织、力学性能及腐蚀性能影响研究[D]. 石小贺.吉林大学 2019
本文编号：3196467
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