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Zr含量对Mg-Zn-Y-Zr合金组织及阻尼性能影响(4)

时间:2022-12-25 17:40来源:毕业论文
(8)可完全回收,是一种环保金属材料。 1。2。2 镁合金强化机制 纯镁的力学性能较差,不能作为金属结构材料在实际中得到应用。往往是通过合金化和热处

(8)可完全回收,是一种环保金属材料。

1。2。2 镁合金强化机制

纯镁的力学性能较差,不能作为金属结构材料在实际中得到应用。往往是通过合金化和热处理等处理工艺强化后,得到具有较好力学性能的镁合金,以镁合金的形式应用。

金属塑性变形不是原子面间的整体滑移,而是靠位错运动来进行。因此,金属的强度取决于晶体内位错运动所受阻力大小,阻力越大,材料的强度也就越高。阻止位错运动的途径有很多,不同途径又具有不同的强化机理。而强化机理从本质上说有四种:固溶强化、位错强化、细晶强化和第二相强化[12]。

(1)固溶强化 固溶强化是利用点缺陷对位错运动的阻碍作用使金属基体获得强化的一种方法[13]。溶质元素原子固溶于金属镁基体中,由于原子半径的差异,一般都会使晶格发生畸变,从而在基体中产生了弹性应力场,弹性应力场与位错的交互作用将增加位错运动的阻力,从而产生强化。具体的固溶强化方式是在金属镁基体中融入一种或多种合金元素形成固溶体而使镁合金的力学性能提高。

(2)位错强化 位错运动要与晶体中其他位错发生交互作用,还必须克服这些位错所产生的阻力。随着位错密度增大,增加了位错产生交割、缠结的概率,所以有效阻碍位错运动,从而提高镁合金的强度。

(3)细晶强化 对多晶体而言,晶界是位错运动的障碍,位错运动要克服晶界的阻力。晶粒越细,晶界、亚晶界越多,可有效阻止位错的运动,产生位错塞积强化合金。细晶强化既可以提高合金的强度,又可以提高合金的塑性和韧性,这是其他强化机制所没有的特点,因此,细晶强化是最理想的强化手段。镁合金的晶粒细化途径有两种:一种是添加合金元素细化晶粒;另一种是通过热处理使合金晶粒细化。

(4)第二相强化 镁合金中的微粒第二相对位错运动有很好的钉扎作用,位错运动通过第二相要消耗能量,这可以起到强化作用,使镁合金力学性能提高。而且随着第二相粒子数量越多、越细、越弥散,强化作用越明显。实现第二相强化的具体方式有两种:一是添加合金元素,使合金中析出更多的第二强化相;二是通过热处理等手段,使合金中第二相的分布状态发生变化,第二相分布越弥散,强化作用越大。

1。2。3 镁合金阻尼机制

阻尼是指材料在振动中由于内部结构特点和结构缺陷引起振动能量消耗的现象,因此阻尼性能通常又被称为减振性能。这种使机械能耗散转变为热能的现象是由材料的内部原因引起的,所以又称为内耗。     

金属材料的内耗按内耗谱特征可以分为四大类[14],一、动滞后型内耗:这种内耗在加载和卸载时,应变不是瞬间达到平衡,而是通过弛豫方式来达成。所以又被叫做弛豫型内耗。这种内耗只与频率ƒ和温度T有关,而与应变振幅变化无关。二、静滞后型内耗:此种内耗是在同一载荷作用下,加载和卸载过程中的应变值不同,完全卸载后,材料产生永久性塑性变形,而不能恢复到原来形状,只有施加反方向的一定载荷才能消除这部分残余应变。这种内耗与振幅有关,而与频率ƒ无关。三、共振型内耗:属于这种内耗类型的合金,其固有频率受温度影响不大。共振型内耗与动滞后型的内耗特征相似,但共振型内耗与频率ƒ及温度T无关。四、相变机制型内耗:这种内耗是由于材料发生相变而引起的,因为材料发生相变时产生相界面,使合金材料产生内耗。具体的阻尼机制分析如下:

(a)位错型阻尼 Zr含量对Mg-Zn-Y-Zr合金组织及阻尼性能影响(4):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_114773.html

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