新型镁合金非对称挤压技术蒋斌等著申长雨编

作者: 蒋斌

出版社: 科学出版社

出版时间: 2024-06

版次: 1

ISBN: 9787030783028

定价: 168.00

装帧: 其他

开本: 其他

页数: 302页

字数: 350千字

分类: 自然科学

本书为《材料优选成型与加工技术丛书》之一。随着经济社会的快速发展，汽车、轨道交通、电子通讯、军工和航空航天等许多领域对产品轻量化提出了更高要求。在汽车领域，全球能源紧张和环保问题对汽车减重、节能、降耗提出了新的挑战。轻轨、地铁、高速铁路列车、磁悬浮列车等轨道交通工具对车体材料的减重、降噪、电磁屏蔽等性能提出了更高的要求。电子通讯等3C产品对轻量化、便携移动性、电磁屏蔽等的要求越来越高。航空航天领域对减重有着更加迫切的要求，减重产生的效果更加突出。在这种背景下，具有比重小、降噪减振性能优良、电磁屏蔽性能好等特点的镁合金，在上述领域逐渐受到重视，并得到较为广泛的应用。然而，镁合金具有密排六方晶体结构，室温下能够开动的独立滑移系较少，因而其塑性变形能力较差。本书针对镁合金板材在塑性加工过程中会形成（0002）基面平行于板面的特征织构等问题，提出了弱基面织构镁合金板材的特殊挤压方式，从微观结构、织构演变、塑性变形微观机制及综合力学行为等多方面，对镁合金热挤压过程中的塑性变形机理展开研究，并对动态再结晶、应变梯度的几何特性对晶粒取向的影响、织构改性机理等基础问题进行深入探讨，为探索高性能镁合金板材制备加工技术提供理论依据。目录
总序
前言
第1章概论 1
1.1 镁合金板材概述 1
1.2 镁合金板材塑性变形机制 2
1.2.1 滑移机制 2
1.2.2 孪生机制 5
1.3 镁合金板材塑性变形时的组织与织构 9
1.3.1 镁合金的动态再结晶 9
1.3.2 镁合金的织构 13
1.4 镁合金板材的塑性加工工艺 15
1.4.1 轧制工艺 16
1.4.2 挤压工艺 19
1.5 镁合金板材织构调控 20
1.5.1 添加合金元素 20
1.5.2 预变形技术 22
参考文献 23
第2章厚向非对称平模挤压镁合金板材加工技术 28
2.1 厚向非对称平模挤压模具结构 28
2.2 厚向非对称挤压过程中镁合金的流动与应变 30
2.2.1 渐进式非对称挤压过程中合金的流动与应变 30
2.2.2 大应变非对称挤压过程中合金的流动与应变 33
2.2.3 厚向梯度非对称挤压过程中合金的流动与应变 35
2.3 渐进式非对称挤压镁合金板材的组织与力学性能 37
2.3.1 挤压板材的显微组织演变 37
2.3.2 PASE板材的宏观织构与晶粒取向 41
2.3.3 渐进式非对称挤压镁合金板材的力学性能 50
2.3.4 退火处理后的渐进式非对称挤压板材的组织与力学性能 52
2.4 大应变非对称挤压镁合金板材的组织与力学性能 60
2.4.1 AZ31挤压板材的组织与力学性能 60
2.4.2 AZ61挤压板材的组织与力学性能 63
2.4.3 AZ31-1.8Sn挤压板材的组织与力学性能 65
2.4.4 LAZ531挤压板材的组织与力学性能 67
2.5 变截面非对称挤压镁合金板材的组织与力学性能 70
2.6 厚向梯度非对称挤压镁合金板材的组织与力学性能 72
2.6.1 镁合金挤压板材的显微组织 72
2.6.2 镁合金挤压板材的织构与晶粒取向 75
2.6.3 镁合金挤压板材的力学性能 80
参考文献 86
第3章厚向非对称分流模挤压镁合金板材加工技术 90
3.1 厚向非对称分流模挤压模具结构 90
3.2 非对称分流模挤压过程中镁合金的流动与应变 92
3.3 扁挤压筒挤压镁合金板材的组织与力学性能 95
3.3.1 扁挤压筒挤压板材的组织及织构 95
3.3.2 扁挤压筒挤压板材的力学性能 96
3.3.3 扁挤压筒挤压镁合金板材接缝处的力学性能 100
3.4 非对称分流模挤压AZ31镁合金板材的组织与力学性能 101
3.4.1 非对称分流模挤压过程中合金坯料的显微组织 101
3.4.2 非对称分流模挤压板材的织构与晶粒取向演变 103
3.4.3 非对称分流模挤压板材的力学行为 108
3.5 非对称坯料分流模挤压镁合金复合板材的组织与力学性能 114
3.5.1 AZ31/W0镁合金复合板材的组织结构与界面 114
3.5.2 AZ31/W0镁合金复合板材的拉伸力学性能 116
3.5.3 AZ31/W0镁合金复合板材的成形行为 118
参考文献 125
第4章横向非对称平模挤压镁合金板材加工技术 129
4.1 横向非对称平模挤压模具结构 129
4.2 横向非对称挤压过程中镁合金的流动 131
4.3 横向非对称挤压AZ31板材 135
4.3.1 横向非对称挤压AZ31板材的组织与织构 135
4.3.2 挤压过程中的组织演变与再结晶行为 144
4.3.3 AZ31挤压板材的拉伸力学行为 148
4.3.4 AZ31挤压板材的拉伸变形机制 151
4.3.5 横向梯度非对称挤压AZ31板材的杯突特性 153
4.4 横向非对称挤压VK20板材 155
4.4.1 横向非对称挤压VK20板材的组织与织构 155
4.4.2 横向非对称挤压VK20板材的拉伸力学性能与杯突特性 159
4.5 三维弧形非对称挤压AZ31板材 162
4.5.1 三维弧形非对称挤压AZ31板材的组织与织构 162
4.5.2 三维弧形非对称挤压过程中的组织与织构演变 165
4.5.3 三维弧形非对称挤压AZ31板材的拉伸力学性能与杯突特性 168
参考文献 173
第5章镁合金挤压板材织构弱化的预变形调控 175
5.1 引言 175
5.2 弱基面织构AZ31挤压板材的预变形调控 176
5.2.1 预拉伸变形思路与方案 176
5.2.2 AZ31板材预拉伸变形的孪生行为 178
5.2.3 预拉伸AZ31板材的组织与织构演变 184
5.2.4 预拉伸后镁合金板材的拉伸力学性能与杯突特性 189
5.3 基面极轴偏转AZ31挤压板材的预变形调控 192
5.3.1 预拉伸变形思路与方案 192
5.3.2 预拉伸变形退火AZ31板材的晶粒取向与织构演变 194
5.3.3 预轧制变形退火AZ31板材的晶粒取向与织构演变 203
5.3.4 预变形AZ31挤压板材的力学行为 216
5.4 强基面织构AZ31挤压板材的预变形调控 221
5.4.1 预变形思路与工艺方案 221
5.4.2 预变形过程中的晶粒取向与织构演变 224
5.4.3 预变形挤压板材的拉伸力学性能与杯突特性 228
5.4.4 预变形挤压板材的塑性变形机制 230
参考文献 233
第6章镁合金挤压板材室温弯曲成形性能 235
6.1 镁合金挤压板材预变形改性和弯曲成形方案 236
6.1.1 AZ31挤压板材的弯曲前改性 236
6.1.2 AZ31板材的弯曲方案 238
6.2 AZ31挤压板材的弯曲成形行为 240
6.3 挤压态AZ31板材弯曲过程中的组织与织构 244
6.3.1 原始AZ31板材沿ED方向弯曲过程中的内外侧组织与织构 244
6.3.2 原始AZ31板材沿TD方向弯曲过程中的内外侧组织与织构 248
6.4 预变形AZ31挤压板材弯曲过程中的组织与织构 253
6.4.1 c轴∥TD板材沿ED方向弯曲过程中的内外侧组织与织构 253
6.4.2 c轴∥TD板材沿45°弯曲过程中的内外侧组织与织构 260
6.4.3 c轴∥TD板材沿TD方向弯曲过程中的内外侧组织与织构 265
6.5 拉压不对称性对AZ31挤压板材弯曲成形行为的影响 270
参考文献 273
关键词索引 275
内容简介:
本书为《材料优选成型与加工技术丛书》之一。随着经济社会的快速发展，汽车、轨道交通、电子通讯、军工和航空航天等许多领域对产品轻量化提出了更高要求。在汽车领域，全球能源紧张和环保问题对汽车减重、节能、降耗提出了新的挑战。轻轨、地铁、高速铁路列车、磁悬浮列车等轨道交通工具对车体材料的减重、降噪、电磁屏蔽等性能提出了更高的要求。电子通讯等3C产品对轻量化、便携移动性、电磁屏蔽等的要求越来越高。航空航天领域对减重有着更加迫切的要求，减重产生的效果更加突出。在这种背景下，具有比重小、降噪减振性能优良、电磁屏蔽性能好等特点的镁合金，在上述领域逐渐受到重视，并得到较为广泛的应用。然而，镁合金具有密排六方晶体结构，室温下能够开动的独立滑移系较少，因而其塑性变形能力较差。本书针对镁合金板材在塑性加工过程中会形成（0002）基面平行于板面的特征织构等问题，提出了弱基面织构镁合金板材的特殊挤压方式，从微观结构、织构演变、塑性变形微观机制及综合力学行为等多方面，对镁合金热挤压过程中的塑性变形机理展开研究，并对动态再结晶、应变梯度的几何特性对晶粒取向的影响、织构改性机理等基础问题进行深入探讨，为探索高性能镁合金板材制备加工技术提供理论依据。
目录:
目录
总序
前言
第1章概论 1
1.1 镁合金板材概述 1
1.2 镁合金板材塑性变形机制 2
1.2.1 滑移机制 2
1.2.2 孪生机制 5
1.3 镁合金板材塑性变形时的组织与织构 9
1.3.1 镁合金的动态再结晶 9
1.3.2 镁合金的织构 13
1.4 镁合金板材的塑性加工工艺 15
1.4.1 轧制工艺 16
1.4.2 挤压工艺 19
1.5 镁合金板材织构调控 20
1.5.1 添加合金元素 20
1.5.2 预变形技术 22
参考文献 23
第2章厚向非对称平模挤压镁合金板材加工技术 28
2.1 厚向非对称平模挤压模具结构 28
2.2 厚向非对称挤压过程中镁合金的流动与应变 30
2.2.1 渐进式非对称挤压过程中合金的流动与应变 30
2.2.2 大应变非对称挤压过程中合金的流动与应变 33
2.2.3 厚向梯度非对称挤压过程中合金的流动与应变 35
2.3 渐进式非对称挤压镁合金板材的组织与力学性能 37
2.3.1 挤压板材的显微组织演变 37
2.3.2 PASE板材的宏观织构与晶粒取向 41
2.3.3 渐进式非对称挤压镁合金板材的力学性能 50
2.3.4 退火处理后的渐进式非对称挤压板材的组织与力学性能 52
2.4 大应变非对称挤压镁合金板材的组织与力学性能 60
2.4.1 AZ31挤压板材的组织与力学性能 60
2.4.2 AZ61挤压板材的组织与力学性能 63
2.4.3 AZ31-1.8Sn挤压板材的组织与力学性能 65
2.4.4 LAZ531挤压板材的组织与力学性能 67
2.5 变截面非对称挤压镁合金板材的组织与力学性能 70
2.6 厚向梯度非对称挤压镁合金板材的组织与力学性能 72
2.6.1 镁合金挤压板材的显微组织 72
2.6.2 镁合金挤压板材的织构与晶粒取向 75
2.6.3 镁合金挤压板材的力学性能 80
参考文献 86
第3章厚向非对称分流模挤压镁合金板材加工技术 90
3.1 厚向非对称分流模挤压模具结构 90
3.2 非对称分流模挤压过程中镁合金的流动与应变 92
3.3 扁挤压筒挤压镁合金板材的组织与力学性能 95
3.3.1 扁挤压筒挤压板材的组织及织构 95
3.3.2 扁挤压筒挤压板材的力学性能 96
3.3.3 扁挤压筒挤压镁合金板材接缝处的力学性能 100
3.4 非对称分流模挤压AZ31镁合金板材的组织与力学性能 101
3.4.1 非对称分流模挤压过程中合金坯料的显微组织 101
3.4.2 非对称分流模挤压板材的织构与晶粒取向演变 103
3.4.3 非对称分流模挤压板材的力学行为 108
3.5 非对称坯料分流模挤压镁合金复合板材的组织与力学性能 114
3.5.1 AZ31/W0镁合金复合板材的组织结构与界面 114
3.5.2 AZ31/W0镁合金复合板材的拉伸力学性能 116
3.5.3 AZ31/W0镁合金复合板材的成形行为 118
参考文献 125
第4章横向非对称平模挤压镁合金板材加工技术 129
4.1 横向非对称平模挤压模具结构 129
4.2 横向非对称挤压过程中镁合金的流动 131
4.3 横向非对称挤压AZ31板材 135
4.3.1 横向非对称挤压AZ31板材的组织与织构 135
4.3.2 挤压过程中的组织演变与再结晶行为 144
4.3.3 AZ31挤压板材的拉伸力学行为 148
4.3.4 AZ31挤压板材的拉伸变形机制 151
4.3.5 横向梯度非对称挤压AZ31板材的杯突特性 153
4.4 横向非对称挤压VK20板材 155
4.4.1 横向非对称挤压VK20板材的组织与织构 155
4.4.2 横向非对称挤压VK20板材的拉伸力学性能与杯突特性 159
4.5 三维弧形非对称挤压AZ31板材 162
4.5.1 三维弧形非对称挤压AZ31板材的组织与织构 162
4.5.2 三维弧形非对称挤压过程中的组织与织构演变 165
4.5.3 三维弧形非对称挤压AZ31板材的拉伸力学性能与杯突特性 168
参考文献 173
第5章镁合金挤压板材织构弱化的预变形调控 175
5.1 引言 175
5.2 弱基面织构AZ31挤压板材的预变形调控 176
5.2.1 预拉伸变形思路与方案 176
5.2.2 AZ31板材预拉伸变形的孪生行为 178
5.2.3 预拉伸AZ31板材的组织与织构演变 184
5.2.4 预拉伸后镁合金板材的拉伸力学性能与杯突特性 189
5.3 基面极轴偏转AZ31挤压板材的预变形调控 192
5.3.1 预拉伸变形思路与方案 192
5.3.2 预拉伸变形退火AZ31板材的晶粒取向与织构演变 194
5.3.3 预轧制变形退火AZ31板材的晶粒取向与织构演变 203
5.3.4 预变形AZ31挤压板材的力学行为 216
5.4 强基面织构AZ31挤压板材的预变形调控 221
5.4.1 预变形思路与工艺方案 221
5.4.2 预变形过程中的晶粒取向与织构演变 224
5.4.3 预变形挤压板材的拉伸力学性能与杯突特性 228
5.4.4 预变形挤压板材的塑性变形机制 230
参考文献 233
第6章镁合金挤压板材室温弯曲成形性能 235
6.1 镁合金挤压板材预变形改性和弯曲成形方案 236
6.1.1 AZ31挤压板材的弯曲前改性 236
6.1.2 AZ31板材的弯曲方案 238
6.2 AZ31挤压板材的弯曲成形行为 240
6.3 挤压态AZ31板材弯曲过程中的组织与织构 244
6.3.1 原始AZ31板材沿ED方向弯曲过程中的内外侧组织与织构 244
6.3.2 原始AZ31板材沿TD方向弯曲过程中的内外侧组织与织构 248
6.4 预变形AZ31挤压板材弯曲过程中的组织与织构 253
6.4.1 c轴∥TD板材沿ED方向弯曲过程中的内外侧组织与织构 253
6.4.2 c轴∥TD板材沿45°弯曲过程中的内外侧组织与织构 260
6.4.3 c轴∥TD板材沿TD方向弯曲过程中的内外侧组织与织构 265
6.5 拉压不对称性对AZ31挤压板材弯曲成形行为的影响 270
参考文献 273
关键词索引 275