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《西安建筑科技大学》 2017年
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搅拌摩擦加工超细晶镁合金塑性变形行为研究

乔柯  
【摘要】:AZ31镁合金是目前使用最广泛的变形镁合金,研究超细晶镁合金的塑性变形行为对镁合金的推广应用具有重要的意义。本文以搅拌摩擦加工(Friction Stir Processing,FSP)制备的AZ31超细晶镁合金为研究对象,采用纳米压痕技术探索FSP AZ31镁合金的塑性变形行为;对FSP AZ31镁合金进行高温拉伸,探索其高温塑性变形行为。主要研究结果如下:FSP加工后的区域,不同载荷下加载过程中曲线的重复性较好,而BM区域有所波动,这与材料的组织均匀性有关。BM的最大压入深度大于FSP各个区域。其中,母材(Basal Metal,BM)搅拌区(Stir Zone,SZ)和前进侧的热机械影响区域(Thermo-Mechanical Affected Zone-Advancing Side,TMAZ-AS)、后退侧的热机械影响区域(Thermo-Mechanical Affected Zone-Retreating Side,TMAZ-RS)的最大深度分别为1244.9 nm,1156.6 nm、1148.3 nm和1142.8 nm。在载荷为5 mN时表现出较高的纳米硬度,其中TMAZ-AS侧的硬度值最高为1.435 GPa。随着载荷增加,镁合金的纳米硬度值下降,表现出明显的尺度效应。在不同载荷下,FSP加工区域的杨氏模量保持不变,而BM的杨氏模量随着载荷的增加而减少。FSP区域的压头下的总位错密度、几何必需位错密度和统计存储位错密度高于BM区域。纳米压痕加载过程中,BM和SZ初始屈服强度分别为0.595 GPa和0.551 GPa,应变硬化指数为0.168和0.169。BM和SZ的宏观抗压屈服分别为0.340 GPa和0.406 GPa,符合Tabor’s压痕理论。FSP AZ31超细晶镁合金有较好的组织稳定性。在不同的变形参数下AZ31超细晶镁合金均表现出了超塑性。其中,在不同温度下,应变速率为3×10-3 s-1,1×10-3 s-1时,材料的延伸率高于应变速率为1×10-2 s-1和3×10-4 s-1时的延伸率;材料在400℃时的超塑性较好。在温度为450℃,应变速率为3×10-3 s-1时,超细晶镁合金的超塑性最好,延伸率为1090.8%。在高温拉伸过程中,镁合金的主要变形机制为晶界滑移,晶界滑移后晶界处产生孔洞,孔洞的汇集使得高温拉伸试样发生断裂。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG146.22

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 刘庆;;镁合金塑性变形机理研究进展[J];金属学报;2010年11期
2 何建军,刘明宇,杨宗辉;搅拌头——搅拌摩擦焊的心脏[J];电焊机;2004年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 袁战伟;15vol.%SiCp/Al复合材料变形行为基础研究[D];西北工业大学;2014年
2 任国成;AZ31镁合金ECAP挤压过程塑性变形与组织演变规律的研究[D];山东大学;2013年
3 李娜丽;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];重庆大学;2013年
4 娄超;AZ31镁合金动态塑性变形后的形变孪晶及力学性能的研究[D];重庆大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 贾少伟;搅拌摩擦加工超细晶镁合金组织与性能研究[D];西安建筑科技大学;2016年
2 海敏娜;晶粒尺寸、织构和第二相对FSP AZ80镁合金性能影响研究[D];西安建筑科技大学;2015年
3 高雪;搅拌摩擦加工AZ31镁合金室温变形行为研究[D];西安建筑科技大学;2015年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范晓伟;张丁非;冯靖凯;蒋璐瑶;胥钧耀;潘复生;;挤压温度对AZT802镁合金组织和性能的影响[J];材料导报;2017年22期
2 赵仲茜;李亚耸;王金辉;;Sn对轧制Mg-8Li合金组织性能与织构的影响[J];铸造技术;2017年11期
3 张振兴;颜银标;任豪;;AZ80镁合金降温多向挤压下的微观组织与力学性能[J];有色金属工程;2017年05期
4 费洪旗;严凯;金朝阳;程宏辉;宋奎;;等通道转角挤压对Mg-6Zn合金显微组织和力学性能的影响[J];热加工工艺;2017年13期
5 陈帅峰;程明;张宏轩;宋鸿武;张士宏;;镁合金板材等通道弯曲变形模拟与实验[J];精密成形工程;2017年04期
6 高铁军;ZHANG Wenzhuo;XU Menglong;WANG Zhongjin;;Finite Element Analysis and Experiment on Viscous Warm Pressure Bulging of AZ31B Magnesium Alloy[J];Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science);2017年03期
7 张俊;韩富银;杨宝成;马盈;吴海优;;ECAP对Mg-1Si合金组织和性能的影响[J];轻合金加工技术;2017年05期
8 胡文义;乐启炽;张志强;崔建忠;;Li对GW82K镁合金组织与性能的影响[J];铸造;2017年05期
9 徐海洁;马立峰;刘崇林;刘光明;黄志权;刘鹏涛;林金宝;;AZ31B镁合金板材多道次轧制路径研究[J];机械工程学报;2017年10期
10 徐志超;史庆南;冯中学;杨应湘;;异步轧制对Mg_(98.5)Zn_(0.5)Y_1合金晶粒和力学性能的影响[J];热加工工艺;2017年05期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 钟丽萍;稀土镁合金导热性能及高导热镁合金研究[D];重庆大学;2016年
2 王雪;纯钼粉大塑性变形的细观模拟及微观亚结构演化的多尺度研究[D];合肥工业大学;2016年
3 魏国兵;镁锂合金挤压过程中的组织演变及数值模拟研究[D];重庆大学;2015年
4 张弘斌;GH99高温合金高温变形行为及组织演化规律研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
5 董阳;高应变速率下几种镁合金动态力学性能研究[D];沈阳工业大学;2015年
6 段国升;AZ31B镁合金轧制变形及循环变形行为与机制研究[D];东北大学;2015年
7 王利飞;孪生对AZ31B镁合金板材V型弯曲中性层偏移的影响[D];重庆大学;2015年
8 应韬;纯镁和二元镁合金的导热行为研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
9 方坤;纳米贝氏体钢焊接接头再纳米化强化方法与加速机制[D];哈尔滨工业大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 乔柯;搅拌摩擦加工超细晶镁合金塑性变形行为研究[D];西安建筑科技大学;2017年
2 贾少伟;搅拌摩擦加工超细晶镁合金组织与性能研究[D];西安建筑科技大学;2016年
3 郭洪举;搅拌摩擦加工镁合金变形行为的研究[D];西安建筑科技大学;2016年
4 汪舜;阀体大锻件模锻细化晶粒模型及工艺优化研究[D];重庆理工大学;2016年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 栾国红,郭德伦,张田仓,孙成彬;铝合金的搅拌摩擦焊[J];焊接技术;2003年01期
2 傅志红,黄明辉,周鹏展,贺地求;搅拌摩擦焊及其研究现状[J];焊接;2002年11期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 汪炳叔;初始取向及变形条件对AZ31镁合金压缩塑性行为影响的研究[D];重庆大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝亚鑫;IF钢搅拌摩擦加工组织与性能研究[D];西安建筑科技大学;2015年
2 高雪;搅拌摩擦加工AZ31镁合金室温变形行为研究[D];西安建筑科技大学;2015年
3 郭强;搅拌摩擦加工超细晶铝合金取向特征研究[D];西安建筑科技大学;2013年
4 周康康;Mg-Al基镁合金中不同形态第二相ECAP变形行为研究及其对性能的影响[D];太原理工大学;2013年
5 朱亚哲;AZ80镁合金晶粒尺寸与第二相对力学性能影响规律的研究[D];中北大学;2013年
6 李波;搅拌摩擦加工和搅拌摩擦焊接AZ31镁合金微观组织、织构与性能研究[D];重庆大学;2011年
7 韩秋华;AZ91D热处理中β相的析出特征对合金组织及力学性能的影响[D];兰州理工大学;2011年
8 时秀玲;AZ31镁合金变通道角挤压与等通道角挤压两步混合挤压的研究[D];重庆大学;2010年
9 王超;挤压态AZ31镁合金的预处理及恒应变速率下的压缩超塑性研究[D];太原理工大学;2009年
10 李宝华;搅拌头形状与工艺参数对塑性金属迁移行为的影响[D];南昌航空大学;2008年
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