本文關鍵詞： 梯度結(jié)構 5052鋁鎂合金 微觀結(jié)構演變 力學性能 RASP　出處：《南京理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：梯度結(jié)構材料因為有望同時獲得高強度和高韌性而備受關注,本文采用旋轉(zhuǎn)加速噴丸技術(Rotation Accelerated Shot Peening,RASP)在5052鋁鎂合金中獲得了梯度結(jié)構。首先借助TEM表征方法分析了 RASP處理后沿厚度層的微觀結(jié)構演變;進而對RASP參數(shù),包括RASP時間、RASP速度、RASP溫度、板材厚度對5052鋁鎂合金力學行為的影響進行逐項分析討論,并與其它變形方式進行對比;最后進行共軋制(Co-rolling)處理,并研究了軋制對5052鋁鎂合金力學行為的影響。主要結(jié)論如下:(1)RASP處理在5052鋁鎂合金板材表層形成了納米晶、等軸亞晶和伸長亞晶,位錯組態(tài)主要有位錯纏結(jié)、位錯墻、位錯胞,并且在距離表面的不同位置,位錯胞大小不同。(2)RASP時間增加使得5052鋁鎂合金屈服強度提高,同時韌性下降,屈服強度在50 m/s-10 min處理條件下達到最高值180 MPa,提高了 156%。RASP速度在40 m/s以下時,時間的增加會使得顯微硬度曲線整體上升;RASP速度在40m/s及以上時,不同時間處理條件下顯微硬度值會在靠近表面的厚度區(qū)域內(nèi)交織在一起,但在靠近心部的深度區(qū)域內(nèi)隨著時間的增加而增加。隨著RASP速度的增加,屈服強度基本呈線性增加,均勻延伸率也基本呈線性下降。速度的改變使獲得的梯度層厚度發(fā)生改變。(3)與室溫RASP相比,液氮帶來的低溫在RASP處理過程中起了抑制位錯運動的作用,使得同等RASP參數(shù)下,獲得的變形量較小,具體表現(xiàn)為顯微硬度沿厚度層的整體下降;但因為析出強化,獲得的屈服強度較高。對不同板材厚度的研究發(fā)現(xiàn),當梯度層體積百分比為0.5左右時,梯度層表現(xiàn)出最佳的變形協(xié)同作用,有助于材料同時獲得高強度和高韌性。(4)相比于單純RASP處理,Co-rolling處理后材料的強度得到大幅度提高,但均勻延伸率也急劇下降。保留梯度層的樣品獲得幅度較小的強度和韌性的同步提高。
[Abstract]:Gradient structural materials have attracted much attention because of their promise to obtain both high strength and high toughness. Rotation Accelerated Shot Peening is used in this paper. RASP) was used to obtain gradient structure in 5052 Al-Mg alloy. Firstly, the microstructure evolution along the thickness layer after RASP treatment was analyzed by means of TEM characterization. Furthermore, the effects of RASP parameters, including RASP time, RASP velocity and temperature, thickness of sheet on the mechanical behavior of 5052 Al-Mg alloy were analyzed and discussed one by one. And compared with other deformation methods; Finally, Co-rolling treatment was carried out. The effect of rolling on the mechanical behavior of 5052 Al-Mg alloy was studied. The main conclusions are as follows: the nanocrystalline, equiaxed and elongated sub-crystals were formed on the surface of 5052 aluminum-magnesium alloy sheet treated with RASP. Dislocation configuration mainly includes dislocation entanglement, dislocation wall, dislocation cell, and the yield strength of 5052 aluminum magnesium alloy increases with the increase of dislocation cell size. At the same time, the toughness decreases, and the yield strength reaches the maximum value of 180MPa under the condition of 50 m / s -10 min treatment, which increases the speed of 1566.RASP below 40 m / s. The increase of time will increase the microhardness curve as a whole. When the RASP velocity is 40 m / s and above, the microhardness values are intertwined in the thickness region near the surface under different time processing conditions. However, the yield strength increases linearly with the increase of RASP velocity in the depth region near the center. The uniform elongation also decreased linearly. The thickness of gradient layer changed by changing the velocity. 3) compared with room temperature RASP. The low temperature caused by liquid nitrogen plays a role in restraining dislocation movement during RASP treatment, which makes the deformation amount obtained under the same RASP parameters smaller, and the microhardness decreases as a whole along the thickness layer. However, due to precipitation strengthening, the yield strength obtained is higher. The study of different thickness of plate found that when the volume percentage of gradient layer is about 0.5, the gradient layer shows the best synergistic effect of deformation. Compared with RASP treatment, the strength of the material after Co-rolling treatment was greatly improved. However, the uniform elongation also decreased sharply, and the strength and toughness of the samples retained the gradient layer increased synchronously.
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG146.21;TG668

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