累積疊軋焊過程中鎂合金的組織演變及界面焊合機(jī)制

鎂合金具有很多獨(dú)特的優(yōu)異性能，采用成本經(jīng)濟(jì)、適合于工業(yè)推廣應(yīng)用的技術(shù)制備高性能的變形鎂合金薄板具有重要的應(yīng)用前景。晶粒細(xì)化既能提高合金強(qiáng)度，又能改善韌性，是改善鎂合金性能的有效途徑之一。劇烈塑性變形技術(shù)具有強(qiáng)烈的晶粒細(xì)化能力。累積疊軋焊技術(shù)作為劇烈塑性變形工藝之一，具有成本低、工藝簡單、可以生產(chǎn)大尺寸板材、容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)越性。本項(xiàng)目基于晶粒細(xì)化的研究思想，擬采用累積疊軋焊技術(shù)制備細(xì)晶變形鎂合金薄板，通過金相、拉伸、SEM、TEM、EBSD等分析檢測手段，表征組織形貌（延伸狀、等軸狀、孿晶等）、邊界之間的尺寸（晶粒、長徑比、大/小角度晶界等）、邊界取向差和邊界內(nèi)的位錯密度等的演變規(guī)律；在此基礎(chǔ)上，深入研究鎂合金累積疊軋變形過程中滑移、孿生、動態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶、非基面滑移等塑性變形機(jī)制的激活及其對塑性變形的貢獻(xiàn)，研究劇烈的平面應(yīng)變和剪切應(yīng)變的共同作用下鎂合金的晶粒細(xì)化機(jī)理和界面焊合機(jī)制。

針對目前我國鈦/碳鋼復(fù)合板結(jié)合強(qiáng)度低，其應(yīng)用領(lǐng)域受到嚴(yán)格限制的現(xiàn)狀，提出了制備鈦/碳鋼復(fù)合板的循環(huán)相變預(yù)復(fù)合-累積疊軋焊的新方法。其基本思路是以相變溫度接近的鈦和Q235鋼為復(fù)合對象，將兩種材料在相變溫度附近進(jìn)行熱循環(huán)，通過相變過程，使原子發(fā)生重排，獲得有效的結(jié)合，然后采用累積疊軋焊方法制備鈦/Q235鋼復(fù)合板。通過循環(huán)相變預(yù)復(fù)合，可降低首道次變形量；通過累積疊軋焊，可實(shí)現(xiàn)絕對壓下量超過坯料原始厚度的超常規(guī)大變形加工。針對目前在進(jìn)行二次加工時，即使原始結(jié)合強(qiáng)度較高的復(fù)合鋼板也可能發(fā)生剝離的現(xiàn)象，在結(jié)合特性的研究方面，除采用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法測量結(jié)合強(qiáng)度外，提出了復(fù)合板在服役條件下結(jié)合界面力學(xué)行為動態(tài)檢測的新方法。通過循環(huán)相變預(yù)復(fù)合、累積疊軋焊及復(fù)合板結(jié)合界面力學(xué)行為分析等方面基礎(chǔ)理論與試驗(yàn)研究，為高品質(zhì)鈦/碳鋼復(fù)合板的制備奠定基礎(chǔ)，使其在更廣泛的領(lǐng)域中得到較為普遍的應(yīng)用。 2100433B

鎂合金材料表面缺口敏感性強(qiáng)、韌性低、抗腐蝕能力差等缺點(diǎn)嚴(yán)重制約了其輕質(zhì)高強(qiáng)優(yōu)勢的發(fā)揮和應(yīng)用。本項(xiàng)目提出采用爆炸焊接 熱/冷軋制技術(shù)制備大面積覆鋁鎂基復(fù)合板材，探索鋁/鎂界面接合機(jī)理及塑性變形行為。研究鋁/鎂合金爆炸焊接過程的動力學(xué)行為、材料極速流變態(tài)勢、大塑性變形位錯滑移和接合界面形成等機(jī)制，探究塑性連接或微區(qū)冶金接合的微觀機(jī)理、界面形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及其影響因素，分析鋁/鎂合金爆炸焊接的適應(yīng)性和相容性的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題；研究鋁/鎂合金爆炸復(fù)合板軋制過程中的熱力耦合問題，探究異種晶體結(jié)構(gòu)連接界面的協(xié)調(diào)塑性變形的微觀機(jī)制；進(jìn)一步探討覆鋁鎂基層狀復(fù)合材料界面的靜態(tài)和動態(tài)力學(xué)響應(yīng)、界面損傷和斷裂機(jī)理，建立鎂基異質(zhì)界面塑性變形模型，促進(jìn)鎂基層狀復(fù)合材料塑性變形基礎(chǔ)理論的發(fā)展。項(xiàng)目有助于鎂基層狀復(fù)合材料的合理設(shè)計制造、安全使用和服役壽命預(yù)測，具有較大的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。