織構平衡最佳化鎂合金強度與阻尼性能機理研究

《織構平衡最佳化鎂合金強度與阻尼性能機理研究》是依託中南大學，由劉楚明擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：織構平衡最佳化鎂合金強度與阻尼性能機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉楚明
• 依託單位：中南大學

項目摘要

本項目以鎂基阻尼Mg-Zr合金材料體系為研究對象，基於Granato 和Lücke位錯釘扎－脫釘模型和微觀晶體塑性理論，擬從金屬成形與加工技術著手，採用不同的塑性變形與加工方式，調節鎂合金微觀晶體取向及晶界分布特徵等結構特點，在材料力學性能／阻尼性能平衡最佳化之間尋找新的切入點。重點研究織構對鎂基阻尼合金強度及阻尼性能的影響規律，探明不同變形模式下可能的微觀滑移或/和孿生塑性變形機制及鎂合金強度與阻尼性能平衡最佳化機理；考慮晶體取向分布因素，建立織構作用條件下鎂合金內耗產生與控制模型；在現有鎂基阻尼合金體系的基礎上，探索高強高阻尼鎂合金綜合性能最佳化的成形與加工製備方法，解決其強度和阻尼性能之間的矛盾，開發高強高阻尼鎂基阻尼合金，豐富和發展鎂合金阻尼與強韌性平衡最佳化理論。項目的完成將為武器裝備用支撐聯接構件的套用奠定技術基礎，同時有望拓展鎂基阻尼合金在我國國防軍工及民用等高新技術的套用領域。

結題摘要

本項目以鎂基阻尼合金材料體系為基礎，對不同化學成分鎂合金進行了熔煉及淨化處理，通過不同的塑性變形加工方式（單向軋制與交叉軋制、擠壓、多向鍛造等）及熱處理，獲得了具有不同原始組織和初始織構的鎂合金多晶樣品。運用MTS材料測試系統等實驗裝置，分析了不同條件下織構多晶鎂力學性能與變形特徵，結合OM、SEM-EBSD、TEM、ODF以及DMA等微觀組織和織構測試、分析及表征技術，系統研究了相應條件下鎂合金的微觀組織、力學性能及阻尼性能。基於微觀晶體塑性細觀力學和Granato 和Lücke位錯釘扎－脫釘模型，考慮晶體學取向分布即織構的影響及不同變形條件下可能的微觀塑性變形機制，研究了鎂合金織構對其力學、阻尼性能的影響規律以及導致其各向異性的微觀機理，在材料力學性能／阻尼性能平衡最佳化之間尋找新的切入點。重點研究了鎂合金織構對鎂基阻尼合金強度及阻尼性能的影響規律，探討了不同變形模式下可能的微觀滑移或/和孿生塑性變形機制及鎂合金強度與阻尼性能平衡最佳化機理；揭示了擠壓板材微觀組織形成機理和鍛造過程中組織演變規律和晶粒細化機制；在現有鎂合金體系的基礎上，探索高強高阻尼鎂合金綜合性能最佳化的成形與加工製備方法，解決其強度和阻尼性能之間的矛盾，開發高強高阻尼鎂基阻尼合金，豐富和發展鎂合金阻尼與強韌性平衡最佳化理論。項目的完成將為武器裝備用支撐聯接構件的套用奠定技術基礎，同時有望拓展鎂基阻尼合金在我國國防軍工及民用等高新技術的套用領域。在本項目資助下，已在國內外知名學術期刊《Mater. Sci. Eng. A》（1篇）、《J. Mater. Res.》（1篇）、《J. Alloy Compd.》（1篇）、《J. Mater. Eng. Perform.》（1篇）、《Surf. Coat. Technol.》（1篇）、《Trans. Nonferrous Met. Soc. China》（1篇）、《Mater. Sci. Technol.》（2篇）、《Mater. Des.》（3篇）、《中國有色金屬學報》（1篇）、《宇航材料工藝》（1篇）、《熱加工工藝》（2篇）、《中南大學學報（自然科學版）》（3篇）及《兵器材料科學與工程》（3篇）等上發表標註有本基金資助的論文21篇，其中SCI收錄11篇，EI收錄16篇。培養標註有本基金資助的畢業博士生1名，碩士生2名。授權未標註的國家發明專利9項。