《利用複合孿晶結構調控鎂合金力學性能機制研究》是依託重慶大學，由信運昌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：利用複合孿晶結構調控鎂合金力學性能機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：信運昌
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本申請選擇具有基面織構的AZ31鎂合金熱軋厚板為試驗材料，利用側面交叉壓縮預變形製備一次拉伸孿晶-二次拉伸孿晶的複合孿晶結構，實現材料沿軋向、法向和橫向的三維同步強化，並改善板材的拉伸-壓縮屈服不對稱性。綜合利用TEM、原位EBSD和XRD等先進的表征與分析技術，系統研究預變形參數與複合孿晶結構的組成（孿晶類型、孿晶體積分數和片層間距）及織構演化之間的定量關係，深入分析沿不同方向載入時複合孿晶結構中各類組織的微觀變形機制，揭示複合孿晶結構中各類組織及其結構因數（尺寸和體積分數）在塑性變形中的作用與地位，闡明複合孿晶結構沿三個方向的強化機制並建立相應的強化模型，同時揭示複合孿晶結構影響板材拉伸-壓縮屈服不對稱的本質。通過本項目的研究，提供了一種新型的鎂合金強韌化方法，建立利用形變孿晶調控鎂合金組織和力學性能的理論，豐富鎂合金強韌化的技術和理論體系。
結題摘要
孿晶細化晶粒是強化金屬的重要方法，本項目針對鎂合金中一次孿晶只能強化特定方向的問題，利用一次孿晶+二次孿晶的複合孿晶結構實現塊體材料三維方向上的同時強韌化，並改善板材的拉伸-壓縮屈服不對稱。 主要開展了以下幾個方面的研究：（1）變形參數與孿晶結構因數之間的定量關係；（2）複合孿晶結構沿不同方向拉伸和壓縮的力學行為和變形機制（3）位錯及溶質原子與孿晶界面相互作用及對力學行為的影響；（4）複合孿晶結構影響拉壓屈服不對稱的規律和機制。 重要的研究發現包括：（1）建立了高效強化複合孿晶結構的製備準則，即小應變+大應變的交叉壓縮變形，可獲得三維方向上同時強韌化；（2）孿晶構成和載入條件均顯著影響複合孿晶結構的變形機制，孿晶周圍組織改變可使變形機制由退孿生轉變為孿生形核，此種結構具有更高的強化效果；（3）複合孿晶結構可以顯著降低三個方向的拉-壓屈服不對稱，其主要機制是使拉伸或壓縮變形中同時啟動幾種不同的變形機制；（4）晶界和孿晶界細化晶粒可以產生顯著不同強化作用：晶界可以更好的強化位錯滑移變形，孿晶界可以更好強化孿生變形，使得孿晶界可以更好的降低拉壓屈服不對稱性。 本項目發表SCI論文23篇，包括Acta Materialia 1篇、Scripta Materialia 1篇、Scientific Reports 2篇。項目培養了博士1名，碩士4名，在本領域重要學術會議做特邀報告11次。
