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等通道转角挤压Mg-Mn-Zn-Ce合金的显微组织及力学行为

作　者: 党振乾
导　师: 吴伟
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 材料学
关键词: 等通道转角挤压显微组织拉伸性能低周疲劳
分类号: TG379
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

等通道转角挤压技术制得的超细晶材料以其优良的性能受到科学界的广泛关注，其中以对面心立方结构的金属研究最为全面和深入，而对于密排六方的镁合金材料还处于初步研究阶段。本文主要研究了等通道转角挤压Mg-Mn-Zn-Ce合金的显微组织、拉伸性能和低周疲劳性能，并利用扫描电子显微镜对拉伸和疲劳断口形貌进行了观察，确定了等通道转角挤压Mg-Mn-Zn-Ce合金的拉伸和疲劳断裂机理。显微组织观察结果表明，经一道次等通道转角挤压后，合金的平均晶粒尺寸约为11μm，而经二道次挤压后，平均晶粒尺寸约为2μm。拉伸实验结果表明，合金的抗拉强度和屈服强度均随着挤压道次的增加而提高，合金的伸长率在一道次挤压后略有提高，而在二道次挤压后明显下降，其中以路径A下降的最为显著。低周疲劳实验结果表明，合金的疲劳寿命与挤压道次和挤压路径密切相关，经过二道次路径C等通道转角挤压后，合金的疲劳寿命最高；经不同道次和路径处理的等通道转角挤压Mg-Mn-Zn-Ce合金在较大的外加总应变幅下均表现为循环应变硬化，而在较小的外加总应变幅下则可呈现循环稳定甚至是循环应变软化；经不同道次和路径处理的等通道转角挤压Mg-Mn-Zn-Ce合金的弹性应变幅、塑性应变幅与断裂时的反向循环周次之间的关系表现为单斜率线性行为，并分别服从Basquin和Coffin-Manson公式；一道次等通道转角挤压Mg-Mn-Zn-Ce合金的循环应力．应变关系表现为单斜率线性行为，而二道次等通道转角挤压Mg-Mn-Zn-Ce合金的循环应力-应变关系则取决于挤压路径，其中对应于路径A表现为双线性行为，而对于路径B_C和C，则表现为单斜率线性行为。断口形貌观察表明，在拉伸加载条件下，等通道转角挤压Mg-Mn-Zn-Ce合金表现为韧性断裂，而在疲劳加载条件下，等通道转角挤压Mg-Mn-Zn-Ce合金的疲劳裂纹均以穿晶方式萌生于试样表面，并以穿晶方式扩展。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-25
  1.1 镁及镁合金概述  10-11
  1.2 镁及镁合金的应用  11-13
  1.3 等通道转角挤压技术  13-18
    1.3.1 等通道转角挤压基本原理  13-16
    1.3.2 等通道转角挤压的发展前景  16-18
  1.4 镁合金的疲劳  18-23
    1.4.1 低周期疲劳的一般特征  19
    1.4.2 疲劳断裂行为  19-21
    1.4.3 影响镁合金疲劳性能的因素  21-23
  1.5 本课题提出的意义  23-25
2 实验材料及实验方法  25-29
  2.1 实验材料  25
  2.2 实验设备及仪器  25
  2.3 实验方法  25-29
    2.3.1 等通道转角挤压  25
    2.3.2 显微组织观察  25-27
    2.3.3 拉伸实验  27
    2.3.4 低周疲劳实验  27
    2.3.5 扫描电镜(SEM)观察  27-29
3 实验结果及分析  29-53
  3.1 挤压温度对试样外观形貌的影响  29-30
  3.2 等通道转角挤压 Mg-Mn-Zn-Ce 合金的显微组织  30-34
  3.3 等通道转角挤压 Mg-Mn-Zn-Ce 合金的拉伸性能  34-36
  3.4 等通道转角挤压 Mg-Mn-Zn-Ce 合金的拉伸断口形貌分析  36-37
  3.5 等通道转角挤压 Mg-Mn-Zn-Ce 合金的低周疲劳行为  37-53
    3.5.1 挤压道次、路径对疲劳寿命的影响  37-39
    3.5.2 循环应力响应曲线  39-43
    3.5.3 低周疲劳数据分析  43-49
    3.5.4 低周疲劳断口分析  49-53
4 结论  53-57
在学研究成果  57-58
致谢  58

等通道转角挤压Mg-Mn-Zn-Ce合金的显微组织及力学行为

内容摘要

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