鎂合金變形局部化行為研究.pdf

1、鎂合金具有密度小、比強(qiáng)度高等系列優(yōu)異的物理力學(xué)性能，在航空航天、交通運(yùn)載和武器裝備的輕量化等方面顯示出廣泛的應(yīng)用前景。鎂合金在室溫下的滑移系少和熱導(dǎo)率較高等特點(diǎn)，將對(duì)其在沖擊載荷下的塑性變形響應(yīng)產(chǎn)生影響，尤其是變形局部化行為。影響鎂合金變形局部化的因素及其物理機(jī)制如何，還很不清楚。本文圍繞影響鎂合金變形局部化行為的宏微觀因素及其機(jī)制，開展了系列的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，得到了系列有意義的結(jié)果。
　　本文選用商用AZ31鎂合金板材作為研

2、究對(duì)象。熱處理工藝采用350℃、400℃和450℃下保溫8小時(shí)后直接水淬。熱處理后的試樣沿著ED方向加工成圓柱、圓臺(tái)、立方體和帽型4種不同的形狀。利用分離式Hopkinson壓桿進(jìn)行動(dòng)態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)，在金相顯微鏡下對(duì)其組織進(jìn)行觀察，并與力學(xué)模型相結(jié)合，研究晶粒尺寸、應(yīng)變率、應(yīng)變和應(yīng)力狀態(tài)對(duì)AZ31鎂合金板材變形局部化行為的影響機(jī)制。
　　高應(yīng)變率下，AZ31鎂合金沿著ED方向進(jìn)行沖擊壓縮的應(yīng)力-應(yīng)變曲線為上凹型，表現(xiàn)出應(yīng)變強(qiáng)化效應(yīng)。屈

3、服強(qiáng)度對(duì)應(yīng)變率不敏感，而最大流動(dòng)應(yīng)力和顯微組織對(duì)應(yīng)變率敏感，應(yīng)變率越大，變形局部化行為越明顯。在不同的應(yīng)變下，鎂合金的變形機(jī)制不同，由滑移-孿生—孿生-孿生—斷裂轉(zhuǎn)變。應(yīng)變超過0.14時(shí)，AZ31鎂合金產(chǎn)生局部化絕熱剪切帶，初步計(jì)算剪切帶內(nèi)溫升～241℃，剪切帶內(nèi)發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶細(xì)化晶粒。根據(jù)斷裂形貌構(gòu)造出圓柱、圓臺(tái)和帽型試樣剪切帶形成位置模型，試樣的正應(yīng)力對(duì)剪切帶的形成具有促進(jìn)作用。
　　建立了絕熱剪切帶的臨界應(yīng)變方程和剪切失穩(wěn)的