镁合金棘轮行为微观机制研究

棘轮行为导致疲劳寿命减少或使结构的变形超过限制而不能正常工作，给结构安全设计带来严峻挑战。棘轮行为的宏观力学方面成果斐然,但其微观机理以及微观组织对棘轮行为影响等研究很少。本项目以不可热处理强化的固溶体镁合金和可热处理析出第二相强化的镁合金作为研究对象。先塑性变形和低温退火控制分离固溶体镁合金晶粒尺寸、织构、初始位错密度对棘轮应变、饱和棘轮应变、棘轮应变率、平均应力门槛值等棘轮行为特征参数作用，确立定量关系；再时效控制可热处理强化镁合金中第二相分布，建立第二相对棘轮行为特征参数作用规律。通过循环中断和原位观察，研究镁合金棘轮行为中晶粒的形状，晶粒的长大、旋转、重排，位错增殖、运动，孪生和退孪生的演变，探讨镁合金棘轮行为微观机制。根据上述实验和理论分析，建立棘轮行为细观模型，定量阐明晶粒尺寸、织构、初始位错密度及第二相分布对棘轮行为特征参数的影响规律。研究成果可推动棘轮行为微观理论的发展。