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第1章 绪论1

参考文献6

第2章 镁合金挤压剪切技术的提出9

2.1 镁合金大塑性变形方法的国内外研究现状9

2.2 镁合金挤压-剪切变形方法的提出14

2.3 ES工艺基本原理和理论模型18

2.3.1 ES变形金属的受力状态分析18

2.3.2 ES工艺挤压力模型20

2.3.3 ES工艺应变率及Z参数模型25

2.3.4 ES工艺坯料温升模型28

2.3.5 ES工艺滑移场模型及应力状态30

2.3.6 ES工艺晶粒的转动和纯剪切变形模型31

2.3.7 AZ31材料模型36

2.4 本章小结38

参考文献38

第3章 基于热模拟仪的镁合金挤压剪切实验和数值模拟43

3.1 引言43

3.2 基于热模拟设备的挤压剪切实验43

3.2.1 实验方案及装置43

3.2.2 实验方法及材料46

3.2.3 ES挤压变形行为数值模型研究方法47

3.3 ES工艺物理和数值模拟结果与分析49

3.3.1 ES变形过程挤压力变化分析49

3.3.2 ES热模拟应力-应变曲线52

3.3.3 微观组织和数值模拟分析54

3.3.4 变形温度对双级动态再结晶的影响67

3.3.5 挤压速率对双级动态再结晶的影响71

3.4 ES变形中物理场演变分析及变形的均匀性74

3.5 基于热模拟的ES挤压双级动态再结晶机制77

3.6 本章小结78

参考文献79

第4章 AZ31镁合金的挤压剪切工艺实验及数值模拟研究82

4.1 引言82

4.2 连续二次剪切ES挤压过程分析82

4.3 二次剪切的ES组合凹模的设计与制造及挤压工艺83

4.4 ES挤压过程的有限元分析86

4.4.1 ES挤压有限元模型87

4.4.2 ES锥模挤压过程流动网格变化88

4.4.3 ES平模挤压过程金属流动与分区89

4.4.4 ES挤压过程的均匀性研究90

4.5 AZ31镁合金ES挤压中试生产与工艺分析92

4.5.1 模具设计与制造92

4.5.2 ES挤压和普通挤压的比较95

4.6 ES挤压极限图的建立100

4.7 AZ31镁合金挤压剪切过程有限元模拟预测106

4.7.1 挤压力演化106

4.7.2 等效应变演变111

4.7.3 挤压速度场114

4.7.4 挤压过程温度场的变化117

4.8 本章小结120

参考文献122

第5章 AZ31镁合金挤压剪切过程中微观组织演化124

5.1 引言124

5.2 实验材料及方法124

5.3 ES挤压过程微观组织演化与计算机模拟分析125

5.3.1 动态再结晶理论计算125

5.3.2 挤压比为32.1的ES变形微观组织129

5.3.3 挤压比为18的ES变形微观组织141

5.4 ES挤压中试生产的微观组织演化与分析146

5.4.1 ES挤压过程动态再结晶的理论分析146

5.4.2 挤压温度370℃对普通挤压和ES挤压微观组织的影响149

5.4.3 挤压温度400℃对普通挤压和ES挤压微观组织的影响155

5.4.4 挤压温度420℃对普通挤压和ES挤压微观组织的影响158

5.5 ES变形过程中动态再结晶机制163

5.6 ES挤压对AZ31第二相演化的影响167

5.7 本章小结170

参考文献171

第6章 ES变形对AZ31镁合金的力学性能的影响174

6.1 引言174

6.2 室温显微硬度测试174

6.2.1 显微硬度测试方法及设备174

6.2.2 ES挤压棒的室温硬度测试结果与分析174

6.3 压缩性能分析179

6.4 拉伸性能分析180

6.5 拉压不对称性181

6.6 本章小结182

参考文献182

第7章 AZ31镁合金挤压剪切过程织构演变研究184

7.1 ES变形过程晶粒取向研究184

7.2 X射线衍射实验结果分析186

7.3 ES挤压背散射电子衍射织构演变188

7.4 本章小结197

参考文献198

第8章 挤压剪切对AZ61镁合金的微观组织和性能的影响202

8.1 实验方案与方法202

8.2 AZ61镁合金ES过程物理场模拟204

8.3 微观组织观察209

8.4 挤压-剪切与普通挤压对AZ61镁合金塑性变形的影响211

8.5 挤压温度对镁合金挤压剪切的影响214

8.6 模具转角对镁合金挤压剪切过程物理场的影响216

8.7 AZ61镁合金挤压剪切过程微观组织和力学性能222

8.7.1 微观组织形貌222

8.7.2 硬度测试224

8.8 本章小结226

参考文献226

第9章 挤压剪切变形镁合金的摩擦磨损行为及机理研究230

9.1 镁合金摩擦磨损研究现状232

9.1.1 摩擦与磨损232

9.1.2 镁合金摩擦磨损研究现状233

9.2 实验材料与实验方法237

9.2.1 实验材料237

9.2.2 实验设备237

9.2.3 实验方法238

9.2.4 往复干滑动摩擦过程有限元模拟241

9.3 挤压-剪切AZ31和AZ61镁合金的微观组织及性能243

9.3.1 正挤压和ES挤压变形后微观组织243

9.3.2 不同ES变形温度下镁合金的微观组织244

9.3.3 不同ES挤压变形条件下AZ61镁合金的显微组织246

9.3.4 不同条件下AZ31和AZ61变形镁合金的显微硬度249

9.4 挤压-剪切镁合金的摩擦磨损行为及微观机制研究251

9.4.1 正挤压和ES挤压对AZ31镁合金摩擦磨损行为的影响251

9.4.2 不同挤压温度下ES变形制备镁合金的摩擦磨损行为260

9.4.3 不同模具转角下ES变形镁合金的摩擦磨损性能266

9.4.4 铸态和均匀化坯料经ES变形后摩擦磨损行为273

9.5 基于有限元数值模拟的变形镁合金磨损机制研究279

9.5.1 ES挤压和正挤压镁合金的模拟结果与分析279

9.5.2 相同压力，不同摩擦频率下往复摩擦过程数值模拟281

9.5.3 相同摩擦频率，不同载荷下往复摩擦过程数值模拟282

9.6 本章小结284

参考文献284

第10章 挤压剪切镁合金的腐蚀行为及机理研究288

10.1 镁及镁合金的腐蚀与防护技术289

10.1.1 镁合金的腐蚀类型289

10.1.2 提高镁合金耐蚀性的途径289

10.1.3 镁合金的表面处理技术290

10.1.4 镁合金在NaCl溶液中的腐蚀行为研究292

10.2 挤压剪切变形和普通挤压对AZ61镁合金的耐蚀性能研究292

10.2.1 实验材料及设备292

10.2.2 性能表征方法293

10.2.3 结果与讨论295

10.3 均匀化处理对挤压剪切AZ61镁合金腐蚀性能的影响311

10.3.1 浸蚀时间对两种镁合金腐蚀行为的影响311

10.3.2 浸蚀时间对两种镁合金腐蚀速率的影响311

10.3.3 浸蚀时间对两种镁合金腐蚀形貌的影响313

10.3.4 浸蚀时间对两种镁合金腐蚀产物成分的影响318

10.3.5 浸蚀不同时间两种镁合金的电化学阻抗谱分析320

10.3.6 Cl-浓度对两种镁合金腐蚀的影响322

10.3.7 不同pH对两种镁合金耐蚀性能的影响326

10.4 坯料预热温度对AZ61镁合金腐蚀性能的影响331

10.4.1 腐蚀形貌及产物分析331

10.4.2 极化曲线336

10.4.3 浸泡过程中腐蚀速率变化337

10.4.4 交流阻抗338

10.5 ES模具转角对制备的AZ61镁合金耐腐蚀性能的影响340

10.5.1 腐蚀形貌及产物分析340

10.5.2 极化曲线343

10.6 本章小结345

参考文献346

编后记349