發(fā)布時間：2018-05-07 00:21

  本文選題：鎂合金 + 拉伸孿晶��； 參考：《重慶大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：{10-12}拉伸孿晶具有較低的臨界分切應(yīng)力,是鎂合金最為常見的變形機(jī)制之一,拉伸孿晶啟動的難易程度及變體選擇與鎂合金的力學(xué)性能和微觀組織演化密切相關(guān)。本文以AZ31鎂合金為研究對象,采用電子背散射衍射(EBSD)技術(shù)和晶體學(xué)計算,系統(tǒng)研究了兩種變形方式(單軸拉伸和壓縮)和兩種變形溫度下的孿生行為,重點分析了初始織構(gòu)和晶粒尺寸對孿生行為的影響規(guī)律,以及滑移與孿晶的交互作用。沿與鎂合金軋板ND成0?、30?、45?、60?和90?五個方向進(jìn)行室溫拉伸變形,對比研究孿晶啟動與變體選擇行為。發(fā)現(xiàn)0?樣品孿晶的施密特因子排序(SF rank)分布較散,這主要與其六個理論孿晶變體的SF相近有關(guān)。30?到90?樣品中六個理論孿晶變體最大和最小SF的差值逐漸變大,孿晶變體選擇受Schmid法則的影響越來越明顯,樣品中SF rank為1或2的孿晶比例逐漸增大。鎂合金力學(xué)各向異性與主導(dǎo)變形機(jī)制的臨界分切應(yīng)力及不同取向下的SF有關(guān),拉伸變形過程孿晶和滑移的啟動共同決定了材料的r-value,通過晶體塑性分析,揭示了30?-60?樣品的宏觀變形特征(即r-value1)與基面滑移啟動的相關(guān)性。對滑移主導(dǎo)變形的樣品(45?拉伸樣品),利用EBSD技術(shù)和跡線分析,深入研究了滑移與孿晶的交互作用,通過對二者之間應(yīng)變協(xié)調(diào)因子m?的統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)大部分孿晶的啟動能夠很好的協(xié)調(diào)相鄰晶粒中的位錯滑移,因此認(rèn)為滑移與晶界的交互作用刺激了孿晶形核,即滑移誘導(dǎo)了孿晶形核。在孿生主導(dǎo)變形的樣品中(0?拉伸樣品),發(fā)現(xiàn)孿晶更傾向于在晶界上成對出現(xiàn),通過對孿晶對的應(yīng)變協(xié)調(diào)因子m?進(jìn)行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)孿晶對之間具有很好的局部應(yīng)變協(xié)調(diào),因此認(rèn)為孿晶與晶界的交互作用刺激了新孿晶的形成從而形成了孿晶對,即發(fā)生了孿晶誘導(dǎo)孿晶。上述滑移誘導(dǎo)孿晶和孿晶誘導(dǎo)孿晶行為顯著影響了孿晶的變體選擇。比較研究了五類初始織構(gòu)樣品在250?C壓縮變形中的孿生行為,證實孿晶傾向于在SF較大的晶粒中啟動,然而每類樣品中都有一定數(shù)量的non-Schmid孿晶(即實際啟動的變體不具有6個理論變體中最大或第二大的SF)。統(tǒng)計分析了孿晶與滑移的應(yīng)變協(xié)調(diào)因子m?,證實了滑移與晶界的交互作用是90?樣品中出現(xiàn)non-Schmid孿晶的主要原因。60?樣品變形過程中產(chǎn)生了大量的小角度晶界(2-10?),成為孿晶擇優(yōu)形核位置,而實際啟動的孿晶變體受SF和局部應(yīng)變協(xié)調(diào)的共同作用。對比研究了粗晶和細(xì)晶兩種鎂合金材料在拉伸變形過程中的孿生行為,發(fā)現(xiàn)細(xì)晶樣品中孿晶形核受晶界處應(yīng)變協(xié)調(diào)的影響更大,更易在相鄰晶粒中形成長的孿晶鏈或帶,而粗晶樣品中晶界較長,啟動的孿晶變體數(shù)量較多,從而形成相互平行或交叉的孿晶片層。針對具有細(xì)晶組織的攪拌摩擦焊接樣品進(jìn)行研究,分析了樣品中晶粒c軸變化對孿晶與滑移啟動和相互競爭的影響,揭示了鎂合金焊接接頭宏觀塑性變形不均勻性特征與基面滑移的對應(yīng)關(guān)系。
[Abstract]:The tensile twinning of {10-12} has a lower critical shear stress. It is one of the most common deformation mechanisms of magnesium alloys. The difficulty and selection of the initiation of tensile twins are closely related to the mechanical properties and microstructure evolution of magnesium alloys. In this paper, the AZ31 magnesium alloy was used as the research object, and the electronic backscatter diffraction (EBSD) technology and crystallography were used. The twin behavior of two types of deformation (uniaxial tension and compression) and two kinds of deformation temperatures are studied systematically. The influence of the initial texture and grain size on twin behavior and the interaction between the slip and the twin are emphatically analyzed. The tensile deformation of the two?, 30?, 45, 60? And 90? Five directions of the magnesium alloy rolling plate is made in 0?, 30?, 45?, 60? And 90? The Schmidt factor ordering (SF rank) of 0? Sample twins is scattered, which is mainly related to the six theoretical twin variants of SF, which is related to.30? To 90? The difference between the largest and the smallest SF of the six theoretical twins is increasing, and the choice of the twins is more and more influenced by the Schmid rule. It is obvious that the ratio of SF rank to 1 or 2 in the sample increases gradually. The mechanical anisotropy of the magnesium alloy is related to the critical shear stress of the dominant deformation mechanism and the SF under different orientations. The R-value of the material is determined by the initiation of twinning and slippage in the process of tensile deformation. The macroscopic deformation of the samples of 30? -60? Is revealed by the plastic analysis of the crystal. The correlation between the sign (r-value1) and the ground slip initiation. The interaction between slip and twinning is studied by EBSD technique and trace analysis for the sample of slip leading deformation (45? Tensile samples). By statistical analysis of the strain coordination factor M between the two, it is found that most twins can be well coordinated in the adjacent grain. Dislocation glide, so the interaction between the slip and grain boundary stimulates the twin nucleation, that is, the twin crystal nucleus is induced by slip. In the twin led deformation sample (0? Tensile sample), the twins tend to appear on the grain boundary. By statistical analysis of the strain co modulation factor of twin pairs, the twin pairs are found to have a pair. Good local strain coordination, so the interaction of twin and grain boundary stimulates the formation of the new twin and forms twin pairs, that is, twin induced twins are formed. The twin crystal twins and twin induced twins have significant influence on the selection of twins. The five types of initial texture samples have been studied in 250? C compression. The twin behavior in the shape shows that the twins tend to start in the larger SF grains, however, there are a certain number of non-Schmid twins in each class of samples (that is, the actual starting variant does not have the largest or second SF in the 6 theoretical variants). The statistical analysis of the strain coordination factor M of the twin and slippage confirms the interaction between the slip and the grain boundary. It is the main reason for the appearance of non-Schmid twins in 90?.60? A large number of small angle grain boundaries (2-10?) were produced during the deformation of the sample, which became the preferred nucleation position of the twins, and the actual starting twins were co ordinated by SF and local strain. The tensile deformation process of two kinds of magnesium alloys with coarse and fine grain were compared and studied. It is found that the twin nucleation in the fine crystal is more influenced by the strain coordination at the grain boundary, the twin chains or bands are more likely to grow in the adjacent grain, while the grain boundary of the coarse grain is longer and the number of twinning variants starts to be more, thus forming a parallel or cross twin wafer layer. The effect of the change of C axis on the twinning and sliding initiation and the mutual competition in the sample was analyzed. The relationship between the non uniformity of the macroscopic plastic deformation of the welded joint of magnesium alloy and the slip of the base surface was revealed.

【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.22

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本文編號：1854563