發(fā)布時間：2023-04-22 05:55

　　鎂合金具有低密度、高比強度和輕量化等優(yōu)點,在航空航天、汽車、電子等領域有廣闊的應用前景,然而其強度低、耐磨性差等缺點嚴重限制了在工業(yè)中的應用。本文通過數(shù)值模擬與實驗探究相結(jié)合的方法,研究了AZ31鎂合金固溶時效與激光沖擊復合強化、均勻化退火與激光沖擊復合強化兩種強化工藝,探索了AZ31鎂合金微觀組織和力學性能變化規(guī)律,為擴大鎂合金的應用提供理論依據(jù)。以ABAQUS有限元軟件為平臺,采用捆綁約束法將鎂合金基體和析出相有效結(jié)合,建立基于微觀結(jié)構(gòu)的Mg₁₇Al₁₂/Mg三維有限元模型,分析其在激光沖擊作用下的力學響應及沖擊波的傳播規(guī)律。結(jié)果表明,析出相顆粒阻礙了應力波的傳播,細密的顆�？梢詢Υ娓嗟哪芰�,產(chǎn)生更高的殘余壓應力,形成更深的應力層;較大的析出相顆粒會產(chǎn)生高的應力集中現(xiàn)象。析出相顆粒的取向?qū)w的力學響應有顯著影響,其中混合取向情況下的殘余壓應力較高,抵抗變形的能力較強。研究表明,固溶時效與激光沖擊復合強化過程中,激光沖擊誘導鎂合金材料表面發(fā)生強烈塑性變形,形成沖擊凹坑形貌與模擬結(jié)果基本一致;鎂合金固溶時效處理后,采用激光沖擊強化處理能夠...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鎂合金的基本概況及應用前景
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.4 本課題的研究目的與意義
    1.5 本課題的研究內(nèi)容
第二章 實驗方法
    2.1 引言
    2.2 實驗材料及試樣制備
    2.3 實驗方案
        2.3.1 數(shù)值模擬
        2.3.2 固溶時效
        2.3.3 均勻化退火
        2.3.4 激光沖擊試驗
    2.4 性能檢測
第三章 Mg₁₇Al₁₂/Mg的高應變率力學行為的數(shù)值模擬分析
    3.1 引言
    3.2 激光沖擊理論
    3.3 數(shù)值模擬理論
    3.4 有限元模型的建立
        3.4.1 幾何模型
        3.4.2 材料本構(gòu)模型
        3.4.3 載荷施加
        3.4.4 網(wǎng)格劃分與邊界條件
    3.5 結(jié)果與分析
        3.5.1 析出相顆粒在應力波傳播中的影響
        3.5.2 析出相顆粒對材料變形的影響。
        3.5.3 析出相顆粒對殘余應力的影響
        3.5.4 析出相顆粒對脈沖能量耗散的影響
        3.5.5 析出相顆粒取向的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 固溶時效和激光沖擊復合強化鎂合金力學性能研究
    4.1 引言
    4.2 激光沖擊實驗
        4.2.1 固溶時效處理
        4.2.2 激光沖擊
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 表面形貌
        4.3.2 微觀形貌
        4.3.3 XRD分析
        4.3.4 顯微硬度
        4.3.5 拉伸性能
        4.3.6 斷口形貌
    4.4 本章小結(jié)
第五章 均勻化退火和激光沖擊復合強化鎂合金力學性能研究
    5.1 引言
    5.2 工藝參數(shù)
        5.2.1 均勻化退火
        5.2.2 激光沖擊
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 微觀形貌
        5.3.2 XRD分析
        5.3.3 顯微硬度
        5.3.4 拉伸性能
        5.3.5 斷口形貌
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間科研成果



本文編號：3797051