镁合金板带轧制工艺基础研究

本书从镁合金热变形特点出发，系统地总结了镁合金的热变形行为、道次间软化行为以及变形过程中的开裂行为，并对镁板轧制温度场变化规律及轧辊温度的有效控温方法进行了阐述，同时对镁板轧制的边裂行为做了简要介绍。全书共分七章，主要内容包括：镁合金及镁板卷轧制过程中的热变形行为和温度场特征，镁合金的热变形行为及道次间的软化行为，镁合金热变形开裂行为及其适用准则，镁板轧制过程中的温度场变化特性，镁板轧制工艺轧辊温度控温方法，镁合金板材轧制组织与力学性能间的构效关系，以及板材轧制过程中的边裂行为。本书可供从事镁合金塑形变形理论研究的学者与从事镁合金制备生产工艺的工程技术人员参考，也可作为大专院校有关专业师生的参考书。

马立峰，1977年8月生，吉林九台人，博士、教授、博士研究生导师。分别于2000年和2004年太原重型机械学院学士和硕士毕业，2008年太原理工大学博士毕业，2012年在吉林大学做博士后研究，期间曾先后于2000年中船重工武汉船用机械厂、2004年大宇重工业烟台有限公司、2005年一汽解放青岛汽车厂工作，2008年博士毕业后于太原科技大学任教。2011年3月任重型机械教育部工程研究中心副主任，2017年3月任太原科技大学机械工程学院院长。

1绪论
1.1 镁合金的性能特点及应用
1.1.1 材料特点
1.1.2 变形特点
1.2 镁合金热变形行为研究进展
1.2.1 镁合金流变应力与变形抗力
1.2.2 镁合金静态软化与轧制残余应变
1.3 镁合金热变形开裂行为研究进展
1.3.1 金属材料断裂概述
1.3.2 断裂预测研究概述
1.3.3 常见韧性断裂准则
1.3.4 镁合金韧性断裂准则参数测定
1.3.5 高速摄影技术发展及应用
1.4 轧辊温度场的理论研究方法与进展
1.4.1 研究方法与进展
1.4.2 轧辊温度控制方法
1.5 镁合金组织性能预测研究进展
参考文献
2 AZ31B镁合金热变形行为及道次间软化行为研究
2.1 实验材料和方法
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验方法
2.2 AZ31B镁合金单道次压缩变形特性
2.3 AZ31B镁合金热加工图
2.4 AZ31B镁合金的本构方程及变形抗力数学模型
2.4.1 Arrhennius本构方程
2.4.2 变形抗力数学模型
2.5 AZ31B镁合金双道次压缩过程软化行为研究
2.5.1 AZ31B镁合金静态软化特性
2.5.2 AZ31B静态软化率数学模型的建立
2.5.3 AZ31B双道次残余应变数学模型
参考文献
3 AZ31B镁合金热变形开裂行为及准则研究
3.1 实验材料和方法
3.2 热变形开裂裂纹成因分析
3.2.1 力学分析
3.2.2 微观组织分析
3.3 AZ31B镁合金热压缩宏观开裂方式
3.4 AZ31B镁合金热压缩微观失效分析
3.4.1 金相组织分析
3.4.2 断口分析
3.5 热变形参数对镁合金热变形损伤及开裂的影响
3.5.1 变形温度对损伤及开裂的影响
3.5.2 应变速率对损伤及开裂的影响
3.6 AZ31B镁合金热压缩开裂的高速摄影观察
3.6.1 镁合金热压缩临界开裂变形量测定与分析
3.6.2 镁合金热压缩表面裂纹的形成及发展
3.7 AZ31B镁合金热变形开裂准则的研究
3.7.1 热压缩有限元模型参数设置
3.7.2 断裂准则的选取
3.7.3 AZ31B镁合金热压缩开裂准则的建立
参考文献
4 AZ31B镁合金轧制过程温度变化规律研究
4.1 轧制过程镁板温度场影响因素
4.1.1 镁合金板材的开轧温度
4.1.2 辐射换热导致的温降
4.1.3 对流换热导致的温降
4.1.4 轧件与轧辊之间的接触传热导致的温降
4.1.5 镁合金板与轧辊摩擦生热产生的温升
4.1.6 镁合金板自身的塑性变形生热
4.2 考虑边裂能量耗散的镁合金板轧制温度数学模型
4.2.1 轧制区中镁合金板与轧辊的接触面积和接触弧长的计算
4.2.2 条元法建立轧制镁板表面温度梯度模型
5 镁合金轧制轧辊温度的控制研究
5.1 轧前预热时轧辊温度场的控制研究
5.1.1 轧辊的设计
5.1.2 传热解析模型的建立
5.1.3 有限元模型的建立
5.1.4 预热过程中轧辊温度场的变化
5.2 轧制过程中轧辊温度场的控制研究
5.2.1 镁板轧制过程的传热模型
5.2.2 轧制区域的传热行为
5.2.3 有限元模拟
5.3 轧辊温度场的实验验证
5.3.1 实验设备及方案
5.3.2 实验结果
5.3.3 实验与模拟对比
参考文献
6 AZ31B镁合金轧制组织及性能预测研究
6.1 实验材料和方法
6.1.1 材料
6.1.2 单道次轧制实验
6.1.3 多道次不同轧制路径轧制实验
6.2 单道次轧制后AZ31B镁合金组织状态分析
6.2.1 压下量
6.2.2 轧制速度
6.2.3 初轧温度
6.3 单道次热轧后AZ31B镁合金板拉伸性能分析
6.3.1 抗拉强度
6.3.2 伸长率
6.4 单道次热轧AZ31B组织性能预测模型的建立
6.4.1 轧制变形区应变速率模型
6.4.2 AZ31B镁合金单道次热轧后平均晶粒尺寸预测模型
6.4.3 AZ31B镁合金单道次热轧后抗拉强度模型
6.4.4 组织性能预测模型的建立
6.5 多道次轧制后AZ31B镁合金板成形性分析
6.6 多道次轧制后AZ31B镁合金组织状态分析
6.6.1 轧制路径对轧后镁合金板微观组织的影响
6.6.2 初轧温度对轧后镁合金板微观组织的影响
6.6.3 多道次轧后镁合金板晶粒尺寸分布
6.7 多道次轧制后AZ31B镁合金板拉伸性能分析
6.7.1 轧制路径对轧后镁合金板拉伸性能的影响
6.7.2 初轧温度对轧后镁合金板拉伸性能的影响
6.8 多道次热轧AZ31B镁合金板抗拉强度预测模型的建立
6.8.1 Hall-Petch关系模型适用性分析
6.8.2 抗拉强度预测模型
6.8.3 轧后镁板平均晶粒尺寸及晶粒尺寸分布系数
6.8.4 模型的验证及误差分析
参考文献
7 AZ31B镁合金板材轧制边裂行为研究
7.1 实验方法
7.2 工艺因素对镁合金板材轧制边裂行为的影响机制
7.2.1 温度对镁合金轧制边裂的影响
7.2.2 压下量和轧制道次对边裂的影响
7.2.3 轧制速度和原有裂纹对边裂的影响
7.2.4 宽径比及辊形对轧制边裂的影响
7.3 AZ31B镁合金板材轧制边裂损伤应力分析
7.3.1 热轧镁板裂纹区域应力分析
7.3.2 镁合金板边裂立方单元的点阵裂变