累積疊軋焊過程中鎂合金的組織演變及界面焊合機制項目摘要

鎂合金具有很多獨特的優(yōu)異性能，采用成本經(jīng)濟、適合于工業(yè)推廣應用的技術(shù)制備高性能的變形鎂合金薄板具有重要的應用前景。晶粒細化既能提高合金強度，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)具有強烈的晶粒細化能力。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、容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)越性。本項目基于晶粒細化的研究思想，擬采用累積疊軋焊技術(shù)制備細晶變形鎂合金薄板，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)回復和再結(jié)晶、非基面滑移等塑性變形機制的激活及其對塑性變形的貢獻，研究劇烈的平面應變和剪切應變的共同作用下鎂合金的晶粒細化機理和界面焊合機制。

針對目前我國鈦/碳鋼復合板結(jié)合強度低，其應用領(lǐng)域受到嚴格限制的現(xiàn)狀，提出了制備鈦/碳鋼復合板的循環(huán)相變預復合-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鋼為復合對象，將兩種材料在相變溫度附近進行熱循環(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鋼復合板。通過循環(huán)相變預復合，可降低首道次變形量；通過累積疊軋焊，可實現(xiàn)絕對壓下量超過坯料原始厚度的超常規(guī)大變形加工。針對目前在進行二次加工時，即使原始結(jié)合強度較高的復合鋼板也可能發(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)的標準檢測方法測量結(jié)合強度外，提出了復合板在服役條件下結(jié)合界面力學行為動態(tài)檢測的新方法。通過循環(huán)相變預復合、累積疊軋焊及復合板結(jié)合界面力學行為分析等方面基礎(chǔ)理論與試驗研究，為高品質(zhì)鈦/碳鋼復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用。 2100433B

鎂合金材料表面缺口敏感性強、韌性低、抗腐蝕能力差等缺點嚴重制約了其輕質(zhì)高強優(yōu)勢的發(fā)揮和應用。本項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合板材，探索鋁/鎂界面接合機理及塑性變形行為。研究鋁/鎂合金爆炸焊接過程的動力學行為、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制，探究塑性連接或微區(qū)冶金接合的微觀機理、界面形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、力學性能及其影響因素，分析鋁/鎂合金爆炸焊接的適應性和相容性的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題；研究鋁/鎂合金爆炸復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)塑性變形的微觀機制；進一步探討覆鋁鎂基層狀復合材料界面的靜態(tài)和動態(tài)力學響應、界面損傷和斷裂機理，建立鎂基異質(zhì)界面塑性變形模型，促進鎂基層狀復合材料塑性變形基礎(chǔ)理論的發(fā)展。項目有助于鎂基層狀復合材料的合理設(shè)計制造、安全使用和服役壽命預測，具有較大的科學意義和應用價值。