导读:本文包含了中低温变形论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:Mg-Zn-Zr合金,细晶板材,加工硬化,动态再结晶
中低温变形论文文献综述
郑翊[1]（2014）在《细晶ZK系镁合金板材中低温变形行为及高温超塑性的研究》一文中研究指出镁合金板材由于密度低、力学性能较好而在轻量化薄壁结构件上有很大的应用价值,但常规的镁合金板材晶粒组织较粗大(晶粒度在10μm以上),其成形性能不够理想。细晶镁合金板材具有比强度和比模量高、塑性和韧性好、成形性能好等优点,与常规的镁合金板材相比,具有明显的工艺及性能优势,在车辆、航空航天、电子产品诸多领域具有重要的应用价值和广阔的发展前景。但有关细晶镁合金板材成形性方面的研究报道较少,本论文选取综合力学性能最好的ZK60镁合金为研究对象,采用高应变速率轧制工艺制备了 ZK60及ZK60-Y合金细晶板材(平均晶粒度在5μm以下),研究此类板材的中低温变形行为及高应变速率超塑性行为。镁合金板材在中低温下变形时,变形过程会发生加工硬化、动态回复和动态再结晶,利用加工硬化效应可以使成形件达到高的力学性能水平,利用动态回复和动态再结晶使成形件发生一定的软化,可以消除或抑制加工硬化对成形件塑性带来的不利影响,通过探索上述叁种效应之间的相互关系,可以为成形件的强度、塑性调控提供理论支持。此项研究对镁合金板材中低温成形工艺研发和细晶镁合金板材的应用具有重要的参考价值。论文首先研究了细晶ZK60和ZK60-1.0Y合金板材在323～523K下以1×10-4～1×10-3s-1初始应变速率拉伸时的流变应力行为、加工硬化和软化行为,通过计算加工硬化率θ获得板材发生动态回复和动态再结晶的临界条件,分析板材变形过程中的微观组织演变规律,以期通过控制变形条件,预报板材成形后的组织和性能。其次,研究细晶ZK60和ZK60-1.0Y板材在523～723K下初始应变速率为1×10-3～1×10-1s-1下的超塑性行为,探索了温度和应变速率对超塑性变形后材料微观组织的影响,探讨了超塑性变形机理。论文得到的主要结论如下:(1)细晶ZK系板材的流变应力曲线形状对温度和应变速率较为敏感不同软化机制下流变应力曲线形状不同,呈现典型的动态回复和动态再结晶曲线特征。细晶ZK60板材在423K下开始发生动态再结晶,在423K以上时,动态再结晶成为主要的软化机制。细晶ZK60-1.0Y板材在473K下开始发生动态再结晶,稀土 Y元素的添加提高了再结晶温度。(2)细晶ZK60板材在423～523K下以1×10-4～1×10-3r-1应变速率拉伸时,动态再结晶临界应力σc和峰值应力σp的关系为σc=0.984σσp,动态再结晶临界应变εc和峰值应变εp的关系为εc=0.768εp。细晶ZK60-1.0Y板材板材在473～523K下以1×10-4～1×10-3s-1应变速率拉伸时,动态再结晶临界应力σc和峰值应力σp的关系为σc=0.9788σp,动态再结晶临界应变εc和峰值应变εp的关系为εc=0.7613εp。动态回复和动态再结晶的临界点随着变形温度的升高和应变速率的降低而前移。(3)断口分析结果表明,细晶ZK60板材在473K以下的变形行为主要由位错运动等晶内变形机制所控制;在473K以上时受扩散控制的晶界滑动开始主导变形过程。细晶ZK60-1.0Y板材在523K以下的变形主要由位错运动等晶内变形机制所控制,在523K以上时受扩散控制的晶界滑动机制开始主导变形过程。(4)细晶ZK60板材和ZK60-1.0Y板材均显示出较好的高应变速率超塑性。细晶ZK60板材在523～673K下以初始应变速率1×10-3～1×10-1s-1拉伸时,在648K、1×10-3s-1条件下伸长率最大,达650%,应变速率敏感性指数为0.53;在623K、1×10-2s-1条件下伸长率达584.5%,应变速率敏感性指数为0.47。细晶ZK60-1.0Y板材在573～723K下以初始应变速率1×10-3～1×10-1s-1拉伸时,在723K、1×10-3s-1条件下的伸长率最大,达636.5%,应变速率敏感性指数为0.55。两种板材的应变速率敏感性指数m值都随着温度升高而增大。对比ZK60和ZK60-1.0Y板材的超塑性特点可以看出,ZK60合金中添加稀土 Y并不能提高其超塑性,但可以提高合金的组织稳定性和耐热性能。(5)微观组织和理论分析结果表明:细晶ZK60镁合金板材在超塑性变形过程中主要的变形机制为晶界滑移机制(GBS),主要的协调机制为晶界扩散控制的位错蠕变,同时还伴有一定程度的液相辅助协调机制。细晶ZK60-1.0Y板材超塑性变形过程是多种机制综合作用的过程,其中晶界滑移为主要变形机制,主要协调机制为晶界扩散控制的位错蠕变,同时孔洞形核、微移、聚集起到了一定的调节作用。(本文来源于《湖南大学》期刊2014-03-01）
刘俊伟,陈振华,陈鼎,李贵发[2]（2012）在《孪生对热轧AZ31镁合金中低温变形行为的影响》一文中研究指出研究了热轧AZ31镁合金板材中低温变形(室温～573K)时孪生所导致的硬化和软化效果,并结合金相显微技术(OM)和透射电子显微技术(TEM)对相关变形机理及孪生类型进行判断。结果发现,有较强基面织构特征的AZ31镁合金板材在室温～573K变形过程中{10ī1}压缩孪晶起主要作用,同时也存在少量的基面滑移。变形温度越高,变形速率越小,孪晶数量也逐渐减少。中低温变形时AZ31镁合金轧制板材中的压缩孪晶和二次孪晶同时起软化作用与硬化作用,但硬化作用大于软化作用。(本文来源于《航空材料学报》期刊2012年01期）
李继忠[3]（2011）在《镁及镁合金中低温等通道转角挤压变形及组织性能研究》一文中研究指出镁及镁合金是目前最轻的金属结构材料,因其较高的比强度和比刚度,在工业应用中具有非常大的潜力。特别是进入21世纪以来,能源和环保问题极大地刺激了镁及镁合金在汽车工业中的应用。但是由于镁及镁合金属于密排六方结构,滑移系较少,塑性变形后各向异性非常显着,使其力学性能较低,传统工艺未能很好地解决其力学性能较低的问题。研究表明,通过控制材料的显微结构(晶粒尺寸及其分布和织构)能有效地改善材料的综合力学性能。近年来,等通道转角挤压(Equal Channel Angular Pressing, ECAP)受到材料研究者的广泛关注,因为该技术可使材料内累积足够大的变形能,达到充分细化晶粒尺寸的目的,可制备出亚微米级甚至纳米级的超细晶材料。经过ECAP挤压后,材料的综合力学性能有了显着的提高。受镁及镁合金塑性较差的影响,目前ECAP通常都在200℃(0.5Tm,开氏温度)以上进行挤压,得到的晶粒尺寸也在2gm以上。在200℃以下,关于ECAP对镁及镁合金的组织性能影响的研究还很有限。由于ECAP过程中的影响因素较多,为了得到均匀的显微组织,首先通过模拟优化ECAP模具结构,为实验过程中的模具设计提供理论支持。随后,本文以纯镁和AZ80镁合金为对象,系统地研究了镁及镁合金在中低温下经过ECAP挤压后的显微组织演变过程,分析在中低温下挤压晶粒的细化过程；同时,对挤压后的材料在室温下进行力学性能测试,分析经过剧烈塑性变形后材料的变形行为。取得的主要研究结果如下：(1)使用3D有限元软件优化模具结构后模拟了纯钛和纯镁的变形过程,系统地分析了模具内外转角以及背压对材料应力、应变、应变速率等分布的影响。模拟结果表明：通过改变模具内外转角半径可以使样品在挤压过程中上下表面的受力分布均匀,这有利于得到变形均匀的材料；优化后的模具结构对变形分布的影响不因材料的不同而发生改变；背压能不破坏样品的上下表面的受力平衡,并且有利于增加均匀变形区的应变量,增加变形程度。通过调整模具转角结构和背压能显着地降低样品通过剪切变形区的应变速率,从而有利于防止材料发生断裂。(2)使用直接和两步法对铸态纯镁在中温下(100～200℃)进行了ECAP挤压。其中,两步法是先在较高下多道次ECAP挤压,然后再降低温度进行挤压。研究了材料的显微组织变化及其对压缩变形行为的影响。使用电子背散射衍射(Electronic BackScatter Diffrication, EBSD)和X-射线衍射(XRD),分析了挤压温度、挤压道次、挤压路径对微观组织及织构类型的影响,通过压缩实验研究了不同挤压条件对力学性能的影响。研究结果表明：纯镁在中温下直接ECAP挤压,Bc路径比较容易导致样品发生断裂。采用两步ECAP能成功地使用A、Bc和C路径在不同温度下(100～200℃)对纯镁挤压4道次,不同路径对材料的细化作用存在明显差别,依次为：Bc>A>C。受剪切面体系的影响,Bc和C路径得到的是倾斜织构,随着挤压温度的降低,择优取向逐渐减弱；A路径得到的是基面织构,挤压后大角度晶界比例较高,温度对大角度晶界比例和织构类型的影响不显着。在压缩变形过程中,受织构和晶粒分布的影响,不同路径对材料综合性能的提高作用依次为：A>Bc>C。(3)采用两步ECAP方法,研究了纯镁在室温下不同路径、多道次以及背压对材料组织性能的影响。通过透射电镜(Transmission Electron Microscope, TEM)和EBSD测试方法,分析了纯镁在室温下经过不同路径、不同道次挤压后的显微组织演变过程以及晶粒细化机制。通过压缩实验研究了室温ECAP挤压后对材料力学性能的影响。研究结果表明：在室温下,二次ECAP多道次挤压后,A路径挤压后材料的强度和塑性均有明显提高,综合性能最高,这主要归因于材料的多尺度晶粒分布以及基面织构的存在；Bc路径对材料力学性能的提高作用次之,由于随着挤压道次的增加,形成的倾斜织构导致材料强度略有降低,而塑性逐渐提高；C路径挤压后材料的力学性能最差,因为大量的孪晶不利于塑性变形,倾斜织构使材料强度较低。背压是促进晶粒细化最有效的方法之一,随着背压的提高,即使采用单道次挤压也能使晶粒均匀地细化到亚微米级别；增加背压使材料的塑性大幅度地提高,高背压更有利于形成择优取向。(4)分别采用直接和两步ECAP的方法,研究了AZ80镁合金在不同温度挤压后组织演变及其对力学性能的影响。结果表明：在320℃下,A和Bc路径对晶粒细化效果的影响相似；随道次增加,晶粒尺寸均出现先减小后长大的现象。在200℃下,材料内形成大量的孪晶,并累积较高的位错密度；晶粒可细化到亚微米尺度,析出物也被细化成为100nm左右的离散颗粒均匀地分布在材料内,这有效地阻碍了位错运动,有利于提高材料硬度。在ECAP挤压过程中,织构主要受变形路径的影响,温度对织构的影响不明显。不同温度下挤压,A路径后得到是基面织构,Bc路径后得到的是倾斜织构。(本文来源于《东北大学》期刊2011-05-12）
刘俊伟[4]（2009）在《Mg-Al-Zn系合金板材中低温变形研究》一文中研究指出镁合金由于具有密度低、比强度和比刚度高及易于回收等优点,被誉为是21世纪最具发展前途的金属材料,因此镁合金的塑性成形研究已经成为材料领域的研究热点之一。但是由于镁合金常温下的塑性较差,冷加工困难,极大地限制了镁合金的发展和应用。所以研究变形镁合金的中低温变形行为,对认识和制定镁合金的成形工艺,实现镁合金板材的低温乃至室温、高速成形具有重大意义。在镁合金中低温变形过程中,孪生是主要变形机制之一,目前关于孪生变形的研究多停留在宏观定性的层次上,其变形的微观本质研究则远远不足。而且常规板材制备工艺所形成的强烈的基面织构严重制约了镁合金板材中低温成形性能和冲压性能的提高。因此在中低温变形过程中,研究不同晶粒取向的镁合金板材中低温变形性能,探讨孪生和晶粒取向相互作用对改善镁合金板材中低温成形性能和深入理解变形机理非常重要。本文以研究镁合金板材中低温成形性能为目的,从晶粒取向控制出发,采用普通轧制、等径角轧制和挤压等加工方式,制备了晶粒取向不同的Mg-Al-Zn系镁合金板材。通过对这些板材中低温塑性行为和各向异性研究,探讨了不同取向板材变形过程中的孪生机制和中低温变形机理,主要结论如下:(1)有较强基面织构特征的AZ31镁合金板材在室温-423K变形过程中{1011}和{1 013}压缩孪晶起主要作用,同时也存在少量的基面滑移。AZ31镁合金中压缩孪晶的形核与长大速度很快,低温下当达到孪生所需的CRSS时,短时间内会产生大量孪生变形。低温变形会导致AZ31镁合金板材中存在部分缺陷,其中包括层错与层错带。层错带与基体存在一定的取向关系,被认为是一种微孪晶。(2)压缩孪晶在AZ31镁合金轧制板材中低温变形中同时起软化作用与硬化作用,但硬化作用大于软化作用。低温变形下镁合金孪生的产生受应力大小、变形温度、应变速率、孔洞、晶粒大小和预处理方式有关。在板材弯曲过程中,距压头越远、水平应力越大处的孪晶数量越多。373K下,应变速率10~(-1)s~(-1)时产生的孪晶数量远多于应变速率10~(-3)s~(-1)。随变形温度的升高,孪晶数量明显减少。低温变形中会产生部分孔洞,孔洞大多分布在孪晶界和晶界处,对孪晶生长起阻碍作用。深冷预处理引起的体积收缩促使AZ91镁合金组织处于亚稳态,使得第二相颗粒增加并导致了框架式孪晶和纳米级微孪晶的产生。在变形过程中,第二相颗粒会阻碍孪晶长大。(3) 423K,应变速率10~(-2)s~(-1)条件下,孪生仍在变形中起主要作用,但有部分a+c位错滑移产生。473K,应变速率10~(-2)s~(-1)下,AZ31镁合金轧制板材发生明显的动态回复。动态回复能够引起晶界锯齿化,并导致尖角型孪晶产生。随着Z参数进一步降低(温度升高,应变速率降低),合金中孪晶组织显着减少,动态再结晶逐渐发挥主要作用。AZ31镁合金板材中温变形条件下的再结晶机制包括持续动态再结晶和孪生动态再结晶。AZ31挤压态镁合金板材在473K-573K下沿ED方向压缩时的热变形应力指数n为8.57,形变激活能为174.18KJ/mol。这表明473K-573K下板材的动态再结晶是由交滑移主导。(4) 423K下挤压态镁合金两阶段压缩由于受到变形温度的限制,镁合金在第一阶段的再结晶效果并不明显,对第二阶段变形的影响不大。当变形温度升高至523K时进行两阶段压缩,由于变形温度较高,导致第一阶段产生的动态再结晶晶粒较多,并对第二阶段变形有一定的软化作用。(5)挤压态板材低温下沿ED方向压缩时,主要孪晶模式为{1 012}拉伸孪晶,这种孪晶导致晶粒发生偏转,使大部分晶粒在变形过程中转变为硬取向。沿TD方向压缩时,孪晶所引起的晶粒偏转使大部分晶粒在变形过程中转变为软取向。由于在TD方向和ED方向压缩中产生的孪晶会分别引起晶粒的软取向和硬取向,使得镁合金挤压板材在低温(423K以下)下力学各向异性明显,TD方向的塑性性能要优于ED方向。(6)经等径角轧制后,板材织构的极密度由6.8降低为3.7。基面织构的弱化导致板材在中低温变形过程中软取向的晶粒较多,使得等径角轧制板材的塑性普遍优于普通轧制板材。(本文来源于《湖南大学》期刊2009-06-22）
蒋中华[5]（2009）在《AZ31镁合金轧制板材中低温塑性变形行为研究》一文中研究指出近年来镁合金作为轻质结构材料在运输车辆、电子产品等领域得到了广泛的应用,但由于大多数镁合金具有密排六方结构,可开动的滑移系少,使得镁合金在室温下塑性差,许多加工工艺须在较高温度的条件下进行。因此,镁合金在中低温度下塑性变形的研究成为材料领域的研究热点之一。据此,本文开展了变形镁合金中低温变形行为的研究,希望对镁合金的塑性加工有一定的参考作用。首先,采用了经普通轧制的AZ31镁合金板材为试验材料,通过单向拉伸实验、金相观察和TEM观察研究了在中低温、不同应变速率的条件下材料的变形特征以及组织变化规律。实验中,拉伸的温度分别选取室温、373K、423K、473K、523K,应变速率分别选取10-3s-1、0.5×10-2s-1、10-2s-1、0.5×10-1s-1、10-1s-1。结果表明:普通轧制板材存在着强烈的基面织构,在低温(室温~423K)变形时,其变形方式以{1011}孪生为主,孪生表现出强烈的速率敏感性,且孪晶的形核长大速度很快。随着温度的升高,会逐渐发生低温动态再结晶,低温动态再结晶包括孪生动态再结晶和低温连续动态再结晶。当温度上升到达一定程度(473K~523K)时,便引发了动态回复和连续动态再结晶,应变速率越小,动态再结晶进行得越充分,进而使材料得到了软化。其次,开展了等径角轧制AZ31镁合金板材(ECAR)的中低温条件下变形行为的研究,并与等径角轧制前的普通轧制板材(NR)进行了对比分析。结果显示:两种不同轧制工艺所获得的板材,初始织构存在着区别,等径角轧制后的板材的基面织构有所减弱,使其同等变形条件下变形行为有所不同,从而体现出在宏观力学性能方面的差异。在低温(室温~423K)下,等径角轧制后板材变形机制虽然仍以孪生为主,但与等径角轧制前(NR)相比,一部分晶粒发生了偏转,基面滑移的Schmid因子增大,基面滑移容易启动,从而使其塑性提高;随着温度的提高,在473K时,大量连续动态再结晶晶粒在晶界处形核,并慢慢长成等轴晶粒。当温度达到一定程度(523K)时,连续动态再结晶现象明显,再结晶晶粒在晶界处形核并长大,且呈“项链”状分布。动态再结晶的发生受制于滑移的开动,而镁合金中的滑移对初始取向有明显的取向依赖性。与等径角轧制前的普通轧制板材相比,同等条件下等径角轧制后板材动态再结晶更为充分,软化更为明显,在中温变形条件下,塑性提高,强度下降。(本文来源于《湖南大学》期刊2009-04-20）
魏德发,李立强[6]（1986）在《利用应变片测量碳纤维结构在中低温环境中的热变形》一文中研究指出一通信卫星需采用大型曲面作为天线的反射器。而这样的大型反射器在空间高低温环境中的热变形(尺寸的热稳定性)是设计和使用部门最关心的问题。卫星天线所要经受的温度变化范围为-180—+150℃。为解决这一问题,从材料上,将选用碳纤维复合材料,铝蜂(本文来源于《实验力学》期刊1986年02期）
中低温变形论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研究了热轧AZ31镁合金板材中低温变形(室温～573K)时孪生所导致的硬化和软化效果,并结合金相显微技术(OM)和透射电子显微技术(TEM)对相关变形机理及孪生类型进行判断。结果发现,有较强基面织构特征的AZ31镁合金板材在室温～573K变形过程中{10ī1}压缩孪晶起主要作用,同时也存在少量的基面滑移。变形温度越高,变形速率越小,孪晶数量也逐渐减少。中低温变形时AZ31镁合金轧制板材中的压缩孪晶和二次孪晶同时起软化作用与硬化作用,但硬化作用大于软化作用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
中低温变形论文参考文献
[1].郑翊.细晶ZK系镁合金板材中低温变形行为及高温超塑性的研究[D].湖南大学.2014
[2].刘俊伟,陈振华,陈鼎,李贵发.孪生对热轧AZ31镁合金中低温变形行为的影响[J].航空材料学报.2012
[3].李继忠.镁及镁合金中低温等通道转角挤压变形及组织性能研究[D].东北大学.2011
[4].刘俊伟.Mg-Al-Zn系合金板材中低温变形研究[D].湖南大学.2009
[5].蒋中华.AZ31镁合金轧制板材中低温塑性变形行为研究[D].湖南大学.2009
[6].魏德发,李立强.利用应变片测量碳纤维结构在中低温环境中的热变形[J].实验力学.1986
标签：Mg-Zn-Zr合金; 细晶板材; 加工硬化; 动态再结晶;