应变速率对挤压变形Mg-Zn-Nd合金拉伸性能的影响

摘要

我国有丰富的镁资源和稀土资源，开发含稀土的高品质镁合金材料在我国有独特的优势。由于变形镁合金在性能方面比铸态镁合金具有更大的优势，发展变形镁合金制品可使镁合金更大量地应用于结构件上。为了解决稀土镁合金的塑性变形及加工技术问题，有关稀土镁合金的塑性变形理论的研究显得更为重要。本课题以Mg-Zn-Nd合金为实验材料，对不同应变速率及不同温度下材料的力学性能进行比较分析，从而为提高Mg-Zn-Nd合金的力学性能及确定其加工工艺提供理论依据。 通过在不同的应变速率及温度下进行拉伸试验，主要研究了应变速率对挤压变形Mg-Zn-Nd合金拉伸性能的影响，同时也探讨了试验温度对Mg-Zn-Nd合金拉伸性能的影响。并利用扫描电子显微镜对拉伸断口形貌进行了观察，进而确定了挤压变形Mg-Zn-Nd合金的拉伸断裂特征。 研究结果表明：Mg-Zn-Nd合金是应变速率敏感材料。相同温度条件下，随着应变速率的增大，总的趋势是Mg-Zn-Nd合金的抗拉强度和屈服强度也升高，而且应变速率对屈服强度的影响要比对抗拉强度的影响大得多；而Mg-Zn-Nd合金的延伸率则随着应变速率的增大而降低。随着温度的升高，Mg-Zn-Nd合金的抗拉强度和屈服强度均降低，延伸率则升高。而且试验温度较高时改变应变速率对合金屈服强度及抗拉强度的影响要明显大于试验温度较低时的情况。 断口分析表明挤压变形Mg-Zn-Nd合金的拉伸断裂属于韧性断裂。应变速率的增大将使韧窝变大变浅，甚至引起解理面的出现。提高试验温度将使断口上韧窝的数量增加，且变小变深。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1镁及镁合金

1.1.1镁的基本性质

1.1.2镁的合金化强化

1.1.3镁合金的特点及应用

1.2发展镁合金的必然趋势

1.3当前镁合金研究热点

1.4变形稀土镁合金

1.5镁合金挤压技术

1.6合金的拉伸性能及影响因素

1.7应变速率对合金拉伸性能的影响

1.7.1热效应与温度效应

1.7.2变速率对金属强度的影响

1.7.3应变速率对金属塑性的影响

1.8本课题提出的意义

2实验材料及方法

2.1实验材料

2.2实验设备

2.3实验方法

2.3.1稀土镁合金的制备

2.3.2挤压变形稀土镁合金的制备

2.3.3拉伸试样的制备

2.3.4拉伸实验

2.3.5拉伸断口形貌分析

3实验结果

3.1室温时不同应变速率下Mg-Zn-Nd合金拉伸实验结果

3.2低温时不同应变速率下Mg-Zn-Nd合金拉伸实验结果

3.3中温时不同应变速率下Mg-Zn-Nd合金拉伸实验结果

3.4不同温度下Mg-Zn-Nd合金拉伸实验结果比较

3.5挤压变形Mg-Zn-1.0wt％Nd合金的拉伸断口形貌

4讨论

4.1应变速率对镁合金变形过程中滑移的影响

4.2应变速率对镁合金变形过程中孪生的影响

4.3镁合金的动态再结晶

4.3.1镁合金动态再结晶的原因

4.3.2镁合金动态再结晶的特点

4.3.3镁合金动态再结晶的形核机制

4.3.4应变速率对镁合金动态再结晶的影响

4.4镁合金的拉伸断裂机制

5结论

参考文献

在学研究成果

致 谢