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“托”起增材世界之“镁”

“你们生产的镁合金焊丝是目前我所见到的最好的产品。”来自以色列的2011年诺贝尔化学奖得主丹·谢赫特曼(Dan  (本文共2页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

AZ31B镁合金孪生变形机制及其对力学行为影响研究

变形镁合金以高比强度、高比刚度和良好的电磁屏蔽特性等优势在航空航天、汽车工业以及通讯设备等领域拥有广阔的应用前景,受到极大关注。由于该类合金通常具有密排六方晶体结构,导致滑移系有限,各向异性倾向较强,室温下塑性变形能力不足,从而制约了其加工与应用。探究镁合金塑性变形中的机制、内在规律以及对力学行为的影响,成为改善变形镁合金塑性加工性能和使用性能研究的重要课题。除位错滑移之外,孪生机制在变形镁合金塑性加工和使用中的作用十分重要。本文以AZ31B镁合金的孪生机制为主要内容,基于晶体学取向及对称性分析,编制出稳定可靠的镁合金孪晶变体识别程序,研究了拉伸塑性应变过程中一次孪生类型选择和孪晶变体选择行为规律、机制及晶体取向的影响,并利用扫描电镜-电子背散射衍射(Scanning electron microscope-Electron backscatter diffraction,SEM-EBSD)原位测试技术分析了不同应变下AZ31B...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
西北工业大学

细晶镁合金的动态力学性能及变形机理研究

镁合金由于密度低、比强度和比刚度高,在很多结构应用中很有前景。由于同时具有卓越的导电性、阻尼特性以及电子屏蔽性能,使得它们在通讯、电子、航空及航天等领域应用也很广泛。然而,耐腐蚀性差及断裂韧性低阻碍了镁合金的应用。而且,镁合金的密排六方晶体结构限制了其塑性变形的独立滑移系数量,这导致室温下镁合金的塑性较差。关于通过各种途径来提高镁合金的强度及韧性的研究很多。其中,通过等径通道挤压(ECAP/ECAE)使得材料得到晶粒细化是实现提高镁合金的强度及韧性的最流行的方法。目前,人们在关于镁及镁合金的研究中比较关注其微观结构和力学性能之间的关系。但是,加载应变率对镁合金这种轻型金属材料的性能影响的研究很匮乏。因此,对镁合金在大应变率范围内的力学响应及变形机理的探究显得尤为重要。本研究的主要目的是探索微观结构及加载应变率对镁合金材料力学行为和变形机理的影响。主要关注的力学性能包括材料的单轴压缩及拉伸性能、三点弯曲断裂性能及冲击性能。所做的主...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

AZ31镁合金在脉冲电流辅助作用下的塑性变形机制

镁合金作为最轻的金属结构材料,在航空航天、汽车、电子产品等领域有很好的应用前景。但是,由于室温成形性能差,加工成本高,目前镁合金的商业化应用还十分有限。镁合金的成形性能和它的微观组织和织构密切相关。研究表明,采用特殊的加工方式和添加稀土元素(RE)是优化镁合金织构的两种有效手段。然而,前者由于设备的复杂性,在大规模应用上存在困难,后者则由于稀土元素价格较高而难以实现商业化应用。本文通过采用脉冲电流来辅助商用镁合金AZ31的加工,探索了利用脉冲电流来改善AZ31镁合金的加工性能和优化其晶体学织构的可行性。利用电子背散射衍射(EBSD)和粘塑性自洽(VPSC)模拟等技术对加工过程中合金的微观组织和织构演变进行了表征与分析,重点探讨了脉冲电流对AZ31镁合金的塑性变形和再结晶机制的影响。首先,本文通过对比单道次小应变量的传统温轧和电致塑性轧制,研究了脉冲电流对AZ31镁合金孪生行为的影响。发现了脉冲电流对孪生类型、孪生分数以及孪生变体...  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原科技大学
太原科技大学

镁合金无缝管斜轧穿孔成形机理与实验研究

镁合金具备低密度,高比强度,高比刚度等优点,作为潜在的结构材料代替钢铁、铝合金,被广泛应用在航空航天、运输系统、通用机械设备等领域。如何制备低成本、高机械性能的镁合金管是镁合金材料研究的核心问题。镁合金的密排六方晶体结构导致其塑性变形能力差,加工时温降快,传统的挤压和拉拔镁合金管易出现裂纹等缺陷,易产生强基面或纤维织构,致使管各向异性特征强化,严重影响管力学性能与工艺成形性能。此外,传统生产镁合金无缝管的工艺效率低、环境污染和能耗严重。针对现有的镁合金无缝管加工存在的缺陷问题,本文首次提出AZ31镁合金无缝管斜轧穿孔新工艺,研究其成形机理和塑性变形理论,主要研究内容为:(1)首先基于镁合金三辊斜轧穿孔工艺原理及成形过程,构建了主要变形工具的曲面设计方程,借鉴镁合金板材轧制数学模型构建了适合斜轧穿孔的温度场模型、损伤模型及轧制力模型,运用到后续模拟镁合金穿孔过程中,为镁合金能顺利斜轧穿孔提供理论基础。(2)从镁合金材料本身出发,研...  (本文共150页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳航空航天大学
沈阳航空航天大学

镁合金棒材多向压缩及扭转变形分析

镁合金具有密度低、比刚度高和电磁屏蔽性好等优点,有潜在的应用前景。为进一步研究镁合金的成形性及塑性变形机理,本文研究AZ31镁合金挤压棒材在多向压缩和扭转过程中的力学性能、微观组织及织构演变。通过分析镁合金棒材微观组织在多向压缩变形前后变化,以及晶粒取向和织构的变化;对于镁合金扭转变形,重点分析变形过程中的力学性能,对比分析不同扭转速率、不同扭转角度和循环扭转的周期数等扭转变形后棒材的力学性能,对扭转变形过程中孪晶的启动机制进行分析。由上述实验和分析结果得出以下主要结论:(1)对AZ31镁合金进行多向压缩会产生大量的{101?2}拉伸孪晶和{101?2}-{101?2}二次孪晶,交叉垂直的外力是使材料内部产生二次孪晶的主要因素。Schmid factor的计算结果表明:压缩后产生的孪晶启动基本符合施密特定律,二次孪晶比一次孪晶更符合施密特定律。(2)对于镁合金棒材,扭转过程大部分孪晶形成的都是T1孪晶,即晶粒C轴由垂直于ED方向...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>