变形镁合金棒材变路径挤压及其组织演变与拉压性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maomao68
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
镁合金挤压变形后极易形成{0002}强基面织构,并致使其室温下平行于挤压方向(ED)的拉伸/压缩性能表现出严重的不对称性,恶化其动载服役性能,限制复杂工况环境下的应用拓展。基于主应变类型控制的基面织构倾斜/发散/偏离弱化是改善镁合金拉压不对称性的可靠手段。前期我们提出了基于变应变路径的镁合金基面织构弱化方法,丰富了其力学性能改善的组织调控手段,本文在此基础上集成有限元模拟和粘塑性自洽模型量化研究了锻造挤压及基于锻造挤压的锥模结构、螺旋结构、非对称结构以及往复挤压等变型腔结构挤压工艺挤压过程中应变历史的改变与主导塑变机制的影响规律,实现对镁合金棒材挤压织构演化的精确预测。随后挤压制备了四种不同织构状态的镁合金棒材,揭示了应变路径对挤压过程中塑变机制演变及基面倾斜/发散/偏离弱化影响规律。最后建立了织构和晶粒尺寸综合影响的Hall-Petch关系,定量描述了多系滑移和拉伸孪生在镁合金室温单轴拉伸压缩屈服强度的贡献率,明确了高强低拉压不对称性镁合金的织构调控方向。镁合金挤压过程中应变类型显著影响其最终基面织构并由塑变路径主导。变路径挤压模拟结果表明:常规挤压在挤压过程为沿ED方向拉伸类应变,锻造挤压沿ED方向存在压缩类应变,螺旋挤压螺旋区域内存在环坯料周向的剪切类应变,非对称挤压因为型腔的不对称性产生了沿径向的不对称剪切变形。往复挤压应变路径与锻造挤压类似,表现为锻造类应变-拉伸类应变交替。粘塑性自洽模型(VPSC)精确地预测了变路径挤压形成的镁合金织构,以ED方向为参考方向:锻造挤压和螺旋挤压为弱基面织构;非对称挤压为倾斜基面织构;往复挤压为偏离环状织构。镁合金锻造挤压工艺前期的压缩类应变促进了孪生的开动,晶粒取向由{0002}//ED转至<0002>//ED,形成锻造态织构,并在后续挤压过程中抑制拉伸孪生的逆向发生,实现强基面织构的弱化;螺旋挤压环周向的剪切类应变打乱晶粒的择优取向,抑制基面滑移的开动,形成漫散的弱基面织构;非对称挤压沿径向不对称剪切应变的结果是基面织构相对于挤压方向偏移45°左右;往复挤压应变路径与锥模锻造挤压类似,锻造态织构在挤压后仍有保留,最终织构为介于{0002}//ED基面丝织构和<0002>//ED锻造态织构的环状倾斜织构。建立了包含织构和晶粒影响的Hall-Petch关系量化预测镁合室温下屈服强度与微观组织尤其是织构之间的关系。室温单轴拉伸和压缩屈服强度由多系滑移和孪生共同贡献,其中拉伸屈服强度绝大部分由多系滑移主导,压缩屈服强度拉伸孪生贡献率更大。基面织构弱化可以有效抑制受压时拉伸孪生开动,显著提高压缩屈服强度,同时又不至于牺牲过多拉伸屈服强度,从而改善拉伸压缩不对称性。基于织构-晶粒尺寸综合影响的Hall-Petch关系精确预测了织构倾斜弱化、发散弱化和偏离弱化过程中拉伸/压缩屈服强度。发散弱化相较于倾斜弱化可在27°~80°的大范围内改善镁合金拉压不对称性;织构倾斜弱化在30°~50°和72°~80°范围内具有较好的拉压对称性,但织构倾斜弱化可在保证拉压对称性的同时仍保证拉伸屈服强度大于200 MPa而不至于牺牲较大拉伸性能;织构偏离弱化可有效改善细晶组织的拉/压不对称性。由织构和晶粒尺寸综合影响的HallPetch关系可根据服役要求,确定最佳的织构调控方案。
其他文献
产品推荐虚拟代理是人工智能技术在电子商务领域的重要应用之一,它往往没有物理存在,但有一个可识别的身份。在网络购物情境中,产品推荐虚拟代理承担着帮助客户收集、筛选和评估大量产品信息的角色,并向客户推销产品。本研究希望通过操纵虚拟代理的行为转变,观察用户的信任变化模式,为虚拟代理的知识水平设计和情感化设计提供理论依据。本研究聚焦电子商务领域,通过两个实验探讨虚拟代理的知识转变和情感化转变对信任和购买意
学位
随着计算机网络和社交媒体的飞速发展,图像广泛应用于人类生活,在图像传输过程中存在许多的安全性威胁和速率较低的问题。又由于生物编码具有较强的并行能力、极低的功耗以及较高的存储密度等特性。因此,对生物编码应用于图像加解密领域的研究具有及其重要的价值和现实意义。生物编码应用于密码算法中的安全性和速度不能够兼顾,因此本文设计不同应用背景下的图像密码算法,研究偏重于加解密速度的算法和偏重于安全性的算法。本文
学位
随着航空航天产业的迅速发展,铝锂合金材料因其低密度、高比强度及耐低温特性等优点在轻量化结构中应用广泛,而2055铝锂合金作为新型高强轻质合金,被认为是运载火箭内关键部件的理想结构材料。相比传统的熔化焊接方法,搅拌摩擦焊在实现低熔点材料的固相连接上效果良好,不仅能避免产生飞溅、热裂纹、气孔及合金元素烧毁等问题,还具有焊接过程稳定且残余应力小的特点,故在铝锂合金的焊接上呈现出明显优势。本文针对8.5
学位
目的 研究基于质量改进方案的围手术期护理模式对颈椎骨折患者的干预效果。方法 选择秦皇岛市中医医院2017年12月—2020年10月收治的颈椎骨折患者66例,将其按随机数字表法分为2组,研究组33例予以基于质量改进方案的围手术期护理干预,对照组33例给予临床常规干预。比较2组患者护理前后情绪变化(SAS与SDS量表评估)、疼痛程度(VAS评分法评估)、生活质量情况(QOL量表评估)及并发症发生情况。
期刊
可穿戴的压力传感器是智能纺织品的关键组件,由于其稳定的监测能力和便捷人体的交互,近年来受到了广泛关注。然而,低灵敏度、低重复性、复杂且昂贵的制造工艺限制了其广泛的应用。本文针对以上问题,提出了一种简单且低成本的方法,来制造高灵敏度且稳定的可穿戴纺织压力传感器,可以有效地监测人体运动,实现直观的人机交互,在可穿戴电子纺织品中显示出巨大的潜力,可用于连续、长期和可靠的人类行为监测。本文首先以同轴湿法纺
学位
攻击是一种故意伤害他人,并给他人的身体和心理带来伤害的行为,其广泛存在于青少年群体中。研究指出,攻击是影响青少年心理发展的重要因素之一,同时也是衡量青少年心理素质和心理健康的重要指标。社会排斥是个体由于被他人或者团体所排斥或拒绝,而产生的归属需要和关系需要受阻的现象及过程。以往研究发现,社会排斥情境下,个体会沮丧、怨恨他人,变得富有攻击性。而自我同情被证明与个体攻击性存在显著的负相关,并且是攻击性
学位
超高强钢深盲孔壳体在航空航天、武器装备领域具有广泛需求,构件采用难变形材料和难成形结构,服役中需承受强冲击和高载荷,对成形制造技术提出严峻挑战,是世界主流强国竞相争夺的科技制高点。传统深盲孔壳体件成形工艺面临无法有效成形超高强材料、高深径比的深盲孔壳体件。本课题针对超高强钢、高深径比深盲孔壳体件成形困难、成形质量差的问题,提出了脉冲电流辅助局部镦锻连续成形工艺,利用坯料局部剧烈塑性变形、脉冲电流高
学位
财务约束感是指个体认为自身财务状况限制其消费欲望时的感受,它强调现有财务状况对预期消费的限制和约束,是一种相对主观的心理状态。财务约束感会对个体的思考过程、行为方式以及情感体验都产生影响。消费可根据目的分为实物消费和体验消费,实物消费是指消费目的是为了获得物质财富,购买一种能够保存在自己手中的有形物品,体验消费是为了获得一种生活体验而购买一段经历。本研究通过三个实验探究财务约束感对消费者实物与体验
学位
正交异性钢桥面板因其轻质高强、承载能力高等优点被广泛应用于世界各国桥梁建造中,但因其焊接结构复杂、焊缝众多,在车辆反复施载下容易产生疲劳裂纹,疲劳问题严重制约了正交异性钢桥面板乃至大跨度桥梁的发展。本文以港珠澳大桥为工程背景,研究了正交异性钢桥面板典型部位疲劳性能,并对关键部位开展补焊修复,研究补焊前后构件性能变化。首先就桥面板运维服役安全分析流程进行综述介绍,主要包括了桥面板疲劳性能研究方法和典
学位
精神分裂症是常见的慢性精神疾病,其具有病程迁延、易反复发作等特点。随着近十年精神分裂症患病率的不断上升,影响精神分裂患者康复的问题也日益受到关注。家庭照顾者在精神分裂症患者康复过程中承担着主要的照顾责任,因此十分有必要了解和分析家庭照顾者影响患者康复因素。精神健康社会工作的介入可以向精神分裂症家庭照顾者和患者提供多元服务,使患者更好地康复并回归社会。本文运用质性研究方法,通过参与式观察法和半结构式
学位