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织构对AZ31镁合金弯曲性能与微结构演变的影响

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织构对AZ31镁合金弯曲性能与微结构演变的影响

作者：李甲骥重庆大学

学位级别：硕士

孪生行为对镁合金的塑性成形能力有着显著影响,因此研究镁合金在塑性变形过程中的孪生行为具有非常重要的理论意义和实用价值。本文对不同初始织构的AZ31板（加载方向与晶粒c轴成0°、45°和90°三种板）在室温下进行三点弯曲,利用EBSD... 详细信息

孪生行为对镁合金的塑性成形能力有着显著影响,因此研究镁合金在塑性变形过程中的孪生行为具有非常重要的理论意义和实用价值。本文对不同初始织构的AZ31板（加载方向与晶粒c轴成0°、45°和90°三种板）在室温下进行三点弯曲,利用EBSD技术,系统研究了弯曲板三个典型区域（内侧区、中间层区以及外侧区）的微结构演变。运用Schmid法则和应变协调判据（m?）深入分析了弯曲变形1%时拉伸孪晶的变体选择规律,进而探讨了三点弯曲过程微结构演变对中性层移动的影响机理。研究结果表明:（1）弯曲变形1%时,0°和45°板的中性层移动系数（K值）大于0.5,中性层外移。而90°板的K值小于0.5,中性层内移,这是由于板内外两侧变形机制和变形能力的不同引起的。（2）弯曲时0°板内侧区和中间层区产生了拉伸孪晶且内侧明显多于中间层区,因此内侧区的主要塑性变形机制是拉伸孪晶,而外侧区是滑移。与之相反,90°板外侧区和中间层区产生了拉伸孪晶且外侧明显多于中间层区,而内侧区变形以滑移为主。45°板在内外两侧区域的主导变形机制都是滑移,但是在两个区域都拉伸孪晶出现,且两侧孪生量差别不大。（3）三种板弯曲后产生的拉伸孪晶多以孪晶对或孪晶链的形式存在。大部分孪晶符合Schmid法则,且相连孪晶之间的m?较高,表明孪生之间的协调性普遍较好。（4）0°和45°板弯曲后出现了non-Schmid孪晶,特别是45°板出现了相当数量的non-Schmid孪晶。在成对的non-Schmid孪晶中,80%0%的变体选择由m?控制,对于独立的non-Schmid孪晶,超过50%的孪晶与滑移之间的协调性较好,说明non-Schmid孪晶是孪晶之间或者孪晶与滑移之间应变协调的结果。

关键词：镁合金三点弯曲孪晶变体应变协调中性层移动

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AZ31镁合金剪切变形过程的孪生行为研究

AZ31镁合金剪切变形过程的孪生行为研究

作者：余虹妮重庆大学

学位级别：硕士

变形镁合金通常具有强烈的织构,导致其呈现严重的力学性能各向异性,以及较差的二次塑性成形能力,限制了镁合金的广泛使用。孪生是镁合金重要的塑性变形机制,与其力学性能及其在变形过程中的微观组织演变密切相关,因此需要对镁合金在各... 详细信息

变形镁合金通常具有强烈的织构,导致其呈现严重的力学性能各向异性,以及较差的二次塑性成形能力,限制了镁合金的广泛使用。孪生是镁合金重要的塑性变形机制,与其力学性能及其在变形过程中的微观组织演变密切相关,因此需要对镁合金在各种变形条件下的孪生行为进行系统研究。本论文设计了九类具有不同初始织构的AZ31镁合金板材,系统研究其在室温剪切变形条件下的孪生行为,并利用广义施密特因子和几何协调因子,对剪切变形过程中启动的孪晶变体进行了系统分析,初步揭示了镁合金织构对剪切变形条件下孪生行为的影响规律,以及相应的孪晶变体选择机制。主要的研究成果简述如下:借用特殊的剪切模具,实现了对九种不同织构镁合金板材的剪切变形,并通过坐标转换,将剪切应力分解成拉伸应力和压缩应力共存的应力状态,可以实现对剪切变形条件不同织构镁合金板材中孪生启动的简单预测。引入广义施密特因子,对剪切变形过程的孪生行为进行对比和统计分析,有效解释了九类具有不同初始织构的镁合金板材中的孪生启动与活度问题。研究发现施密特因子为负值的孪晶多数位于三叉晶界处和晶粒内部,与局部的应力状态有关。利用广义施密特因子和几何协调因子,结合实验观察与晶体学计算,对剪切变形过程形成的孪晶及孪晶对的变体进行了统计分析,初步揭示了其变体选择机制。

关键词：镁合金孪生剪切变形 Schmid因子应变协调

合金元素及再结晶比例对镁合金低温力学性能的影响

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合金元素及再结晶比例对镁合金低温力学性能的影响

作者：赵晴哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

镁合金作为密度最低的结构金属，对航空航天飞行器的结构设计和选材具有极大的吸引力。在航空航天领域的低温结构应用中，金属构件需要在很宽的工作温度范围内服役，为了拓宽镁合金的应用范围，研究其在低温环境下的微观力学行为对金属... 详细信息

镁合金作为密度最低的结构金属，对航空航天飞行器的结构设计和选材具有极大的吸引力。在航空航天领域的低温结构应用中，金属构件需要在很宽的工作温度范围内服役，为了拓宽镁合金的应用范围，研究其在低温环境下的微观力学行为对金属构件的安全评价显得格外重要。　　本文从能激发镁室温下多系滑移的Y、Gd和Ca元素入手，探究合金的低温力学性能，并通过改变挤压工艺、退火工艺以得到不同再结晶比例的微观组织，探究“温度-微观组织-力学性能”三者的关系。为了深入了解低温下镁合金的变形机制，本文将综合先进表征手段如原位DIC、EBSD等，从局域应力/应变、组织演变等角度来解释镁合金低温的变形行为。　　研究表明，上述元素的添加形成的二元合金均可以显著提升镁的低温强塑性。并且本研究中还发现了在一定温度范围内，随着温度的下降，合金的强塑性同时提升的现象。我们把这种现象归因为低温下＜c+a＞位错的分解被抑制，从而导致低温下塑性提升。通过透射显微观察，发现完全再结晶的Mg-Ca合金在低温下变形后的样品中可见大量的＜c+a＞位错以及交滑移。　　本文通过调控挤压参数成功制备了不同再结晶比例的二元合金。在再结晶比例较高的双模组织中，由于应变协调作用较好，Mg-Y和Mg-Gd合金中双增效应出现的温度范围被改变。而再结晶比例越低的双模组织由于对局域应变的调节能力越弱，导致材料中容易出现应力集中从而使样品断裂。同种成分合金中，在液氮温度下变形时均为完全再结晶组织的延伸率最高，结合之前的断口分析，说明增大晶粒尺寸来减小晶界面积，可以在一定程度上减弱沿晶断裂的发生。　　本研究中，发现仅有完全再结晶的Mg-Ca合金出现了室温到-100℃的双增现象，利用原位EBSD和原位DIC技术结合分析，发现室温下开动的滑移系基本为几何协调因子m''值大的滑移系，并且在预测滑移系的开动时需考虑实际应变传递情况;而在低温下m′值较小时的滑移系也可以开动，可能是由于低温下晶格参数被改变，同时也侧面说明了低温下滑移系开动的条件变低，即使低m''值的滑移系也能被开动，从而使更多的滑移系有机会开动来协调塑性变形。

关键词：二元镁合金低温力学性能双模组织应变协调

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结构混凝土分析的一种简单、一致的方法

国外桥梁 2001年第1期 28-34页

作者：周履铁道部大桥局桥科院湖北武汉430034

试图说明“极限分析”为素混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构的极限状态设计和评估提供了一种简单、合理而通用的基础。描写了极限分析的静力和动力方法以及它们在混凝土梁、框架、板、壳体结构中的应用。此外还提供了包括最近发展... 详细信息

试图说明“极限分析”为素混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构的极限状态设计和评估提供了一种简单、合理而通用的基础。描写了极限分析的静力和动力方法以及它们在混凝土梁、框架、板、壳体结构中的应用。此外还提供了包括最近发展的受拉弦和开裂薄模两种模型在内的补充变形考虑。指出了未裂及已裂反应分析的意义 ,并强调 :适当的教育和规范修订是更好地利用由极限分析所提供的潜在优势的先决条件。

关键词：钢筋混凝土结构桁架相似理论极限分析应变协调统一设计理论