预轧制Mg-6Al-1Zn镁合金在电脉冲处理下微观组织演变研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xjjuser1
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
镁合金因其比强度、比刚度高等优点,被认为是现今最轻的工业应用金属结构材料,其在交通运输、航天等多个制造领域具有巨大的应用潜力。然而,由于HCP晶体结构的限制,其在室温下的塑性加工能力差。而获取高性能的镁合金结构件需要复杂的加工工艺且成本较高,这导致镁合金目前并不能实现大范围的工业应用。据研究报道,合理利用电脉冲处理镁合金可以有效地优化微观组织结构,改善并增强其室温塑性加工能力。与传统镁合金热处理加工相比,此方法更加高效、节能,这使得电脉冲辅助金属加工替代传统热处理加工的设想成为可能。但目前对于电脉冲处理对镁合金微观组织的影响规律及作用机制尚缺乏系统的理论体系,特别是脉冲电流作用下孪晶再结晶行为及特性等关键科学问题尚不清楚,限制了电脉冲辅助金属加工工艺的应用与发展,亟需开展深入系统研究,为调控镁合金组织提供理论支撑。针对上述问题,本文研究了预轧制Mg-6Al-1Zn镁合金在电脉冲处理下的微观组织演变。探索了不同处理时间下电脉冲处理和等温热处理后热轧AZ61镁合金的再结晶、析出相的演变过程,揭示电脉冲处理的非热效应与热效应对热轧AZ61镁合金再结晶演变和析出相演变的协同作用;研究电脉冲处理下再结晶演变和析出相演变之间的关系,进一步揭示电脉冲处理对热轧AZ61镁合金微观组织演变的作用机制。同时,研究准原位电脉冲处理下低温轧制后AZ61镁合金中孪晶的静态再结晶过程,探索电脉冲下特征孪晶及特征孪晶交互作用处静态再结晶机制,揭示电脉冲处理下的孪晶静态再结晶特性。得出的结论主要有:(1)电脉冲处理(电压1.2V,电流密度85A/mm2,频率10k Hz)可以提高热轧AZ61镁合金的晶粒长大速率。在相同的温度条件300℃下处理300s,电脉冲处理后和等温热处理后样品的平均晶粒尺寸分别为17.1μm和6.1μm,电脉冲处理下晶粒长大速率是热处理下的2倍以上。揭示两种处理方式下的晶粒长大速率差异的根本原因是析出相分数的差异,而非再结晶机制的差异。(2)电脉冲处理(参数如(1))促进了热轧AZ61镁合金中Mg17Al12相的回溶。在相同的温度条件300℃下,电脉冲处理300s后组织中Mg17Al12相大面积溶解,而等温热处理900s样品中Mg17Al12相分数基本不变。通过分析两种处理方式下的扩散动力学,揭示脉冲电流同时通过增加非热效应通量Ja和增强热扩散通量Jt使得组织中总扩散通量J远大于热处理的扩散通量,这是造成明显的析出相演变差异的根本原因。(3)在电脉冲处理(电压1.2V,电流密度54A/mm2,频率10k Hz)下,{10-12}{10-11}二次孪晶和{10-11}压缩孪晶为低温轧制AZ61镁合金中有效的再结晶形核点,并且会优先在电脉冲处理早期发生再结晶;{10-12}拉伸孪晶不会发生再结晶形核,而是被周围具有长大优势的晶粒消耗而消失,但其交互作用界面则是再结晶有利的形核位置。晶界畸变的差异是造成孪晶再结晶形核位置差异的根本原因。(4)通过分析准原位电脉冲处理下低温轧制后AZ61镁合金中孪晶特征孪晶及特征孪晶与孪晶交互作用处的再结晶晶粒长大过程,揭示新形核的再结晶晶粒在长大时具有明显的方向性。新形核的再结晶晶粒会优先沿二次孪晶、压缩孪晶的孪晶界长大,仅当完全取代二次孪晶和压缩孪晶后才会转向拉伸孪晶方向。这是由于电脉冲处理加速了位错运动,使得长大晶粒的晶界更容易向含有高应变能区域,即高KAM区域的方向迁移。
其他文献
铝合金由于其具有质轻、比强度高等优点广泛用于汽车和航空航天等领域,也是目前应用最广的轻量化材料。铝合金的微观组织构型对于最终力学性能表现有着重要影响,但是目前主要的孕育剂或者变质剂仅能对部分组织产生影响,譬如,Al-Ti-B孕育剂和部分稀土元素仅能影响α-Al,P仅能影响初生Si颗粒,Sr和Sb仅能影响共晶Si组织,析出相形貌和尺寸调控则往往只能通过调整热处理工艺来实现。因此,探究一种可靠的组织调
为了应对我国不断发展的汽车行业所带来的环境污染和能源危机,汽车轻量化在减小车身重量的同时,可以有效的减小油耗和二氧化碳的排放量。目前在汽车零件材料的选用中,对铝代替钢材的研究和应用较为广泛。其中7075铝合金具有较高的强度和硬度,且密度小质量轻,可以降低油耗,所以该材料逐渐成为汽车零部件的主要用材。为了能够获得成形精度高和形状复杂的零件,7075铝合金板材采用热成形技术可以有效克服室温成形性能差的
目前,我国的汽车保有量位居世界前列,在面对当今气候变暖及资源匮乏等一系列问题时,汽车零部件的“轻量化”能够在一定程度上减少排放,保护环境,节约资源。镁合金由于密度小而能够有效减小汽车质量,因此其在汽车上的大量应用成为必然趋势。然而,镁合金耐磨性能较差,不利于其大范围应用。鉴于超声表面滚压处理能够显著改善合金表面性能,本文对AZ91D镁合金进行超声表面滚压处理,并研究其表面纳米化机制、力学性能及耐磨
在我国医疗制度不断完善的情况下,医院财务管理也受到了制度改革的影响,改革要求医院财务管理要向信息化、智能化方向发展。随着信息化和数字化技术的快速发展,医院财务管理信息化建设的技术条件已经成熟,但仍然存在一些建设难题。文章阐述医院财务管理信息化建设的必要性,分析公立医院财务管理存在的问题,并针对公立医院的财务管理信息化建设中存在的问题提出相应的解决策略。
随着系统中的电力电子化负荷逐渐增多,系统的特性也在随之改变,经典的综合负荷模型(SLM)对电力电子化负荷的等效有所不足。变频空调是典型的电力电子化负荷,且在居民楼和商场等场所应用广泛,文章以变频空调为例,通过研究其工作机理,对单台变频空调进行了详细建模,并通过实际变频空调实验数据对模型进行验证。通过分析经典SLM对变频空调负荷等效的不足之处,提出了一种带无功调整的改进SLM。并分别以纯变频空调负荷
目的:探讨间歇经口至食管管饲法联合吞咽康复训练在脑卒中吞咽障碍患者中的应用效果。方法:选取2019年5月31日~2020年5月31日收治的132例脑卒中吞咽障碍患者为研究对象,随机分为观察组和对照组各66例,在吞咽康复训练的基础上,对照组给予持续经鼻胃管管饲治疗,观察组给予间歇经口至食管管饲治疗,两组均持续15 d;比较两组治疗前后营养状况指标[包括血红蛋白(Hb)、血浆白蛋白(ALB)、总蛋白(
Al-Mg-Si系铝合金是典型的可热处理时效铝合金。因为具有加工时成形性好,时效硬化之后屈服强度高的特点,被认为是最具前景的汽车车身材料。如何高效率、低成本生产高性能Al-Mg-Si系铝合金是该领域亟待解决的难题。亚快速凝固冷却速率可以达到10~2-10~3K/s,是高效化生产铝合金的一种可行方法,然而,目前亚快速凝固铝合金的研究并不深入,包括亚快速凝固条件下的组织演变规律、时效行为及合金元素作用
Al-Mg-Si系(6xxx系)合金是典型的时效强化铝合金,具有低密度,良好的耐腐蚀性和可成型性等优点,在汽车轻量化领域得到广泛应用。亚快速凝固工艺的冷却速率高(~10~2~10~3K/s),能够细化组织和提高元素高固溶度,进而缩短均匀化时间,提高效率、降低了能耗。因此,亚快速凝固工艺成为制造汽车车身板用Al-Mg-Si合金的发展方向之一。然而,我们发现亚快速凝固Al-Mg-Si系合金在轧制后的固
压电陶瓷具有将电能与机械能相互转化的能力,已经在医疗,汽车,数码通讯乃至公共安全等方面成为人类不可或缺的一种功能性陶瓷。弛豫铁电体由于其低损耗,高能量存储和大的电致伸缩,常常作为电容器以及传感器等元件。Pb(Mg1/3Nb2/3)O3(PMN)是最典型的弛豫铁电体,常常被用来掺杂修饰其他铁电体来改善性能,比如(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-x Pb Ti O3。目前综合性能最好的压电陶
在工业化水平不断发展的大背景下,铝合金在各行各业都发挥了更为重要的作用。双辊铸轧技术(Twin Roll Casting,TRC)作为一种近终成形加工铸造手段,可实现短流程、低成本生产,被认为是新世纪冶金工业中极具潜力的革新技术之一。由累积叠轧工艺(Accumulative Roll Bonding,ARB)制备非均匀层状异构材料作为新兴结构材料,可突破传统强化机制强塑性难以兼顾的局限性,具有广阔