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