预变形方式对沉淀硬化镁合金组织和时效硬化行为的影响
发布时间：2020-07-04 02:43
【摘要】：时效前的冷变形处理是提高沉淀硬化行为的重要方法,本文分别以从Mg-14Gd-0.5Zr挤压棒中切下的板材和AZ80热轧板为研究对象,对这两种不同的材料分别加以不同的预变形处理,综合利用了XRD、TEM、SEM、EBSD等多种先进的表征技术,对轧制及时效处理过程中的时效硬化行为、微观组织、织构及力学性能进行了系统的研究与分析,本论文的主要结论如下:(1)Mg-14Gd-0.5Zr合金板材冷轧后双级时效和冷轧过程中添加低温时效两种工艺对峰值时效的硬度影响较小,但会显著改变峰值时效时间,冷轧过程中添加低温时效可以缩短获得峰值时效的时间。(2)Mg-14Gd-0.5Zr合金热轧板材具有较弱的基面织构,冷轧后形成沿RD分布的基面双峰织构,(0002)极轴偏离ND约15°左右,时效处理不会改变织构的分布特征。(3)Mg-14Gd-0.5Zr合金冷轧后,沉淀相优先在孪晶界和晶界析出,呈连续的带状分布。另外轧制过程会在晶粒内部形成细长的层片状结构,层片宽度在500nm左右,此种结构在之前的研究中很少有报到。(4)对于AZ80热轧板,本文采取轧制与预拉伸的预变形处理,峰值时效后,预变形处理对强度的提升有限,但也不降低材料的塑性,轧制3%后预拉伸5%的样品屈服强度提升最高,约70MPa。(5)AZ80板材预拉伸主要产生位错,而轧制在形成位错组织同时产生孪晶组织,孪晶界更利于细小均匀的沉淀相析出,预拉伸的样品沉淀相的长厚比较小,而轧制变形样品中沉淀相的长厚比较大。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG146.22;TG339
【图文】：
图 1.1 镁的密排六方晶胞结构示意图Fig. 1.1 Hexagonal closed-packed (hcp) crystal structure of Magnesium在空气中，镁的表面会生成一层很薄的氧化膜，使空气很难与它反应并。长时间以来，镁都被用来作为工业辅料，比如铝合金的合金化元素、冶炼的还原剂、球墨铸铁的球化剂、优质炼钢的脱硫剂和牺牲阳极等。结构为密排六方（HCP）（图 1.1），其晶体点阵参数 a=0.32092nm，c=0.5210温下，镁的晶格轴比为 c/a=1.624，与理论值 1.633 十分接近[13]。表 1.1 列铝、铁的基本物理性质，通过对比可以进一步看出镁的巨大节能减重优表 1.1 镁、铝、铁的基本物理性质对比Table1.1 Properties of Mg, Al and Fe镁 铝 铁晶体结构 HCP FCC BCC原子序数 12 13 26
造镁合金和变形镁合金。虽然镁及大多数镁合金都是密排六方结构，室动的独立滑移系少，导致室温塑性差，变形加工困难，但通常都具有优性能，特别适合铸造，所以目前已经应用的镁合金产品以铸件为主，尤件[14]。然而铸造产品容易出现偏析等铸造组织缺陷，其力学性能通常也不够理是对于一些超薄或者超复杂器件的生产存在一定的局限性，因此提高变的强度和成型能力已成为世界镁合金工业发展的一个重要方向。图 1.2 对镁合金和铸造镁合金的强度指标。由图可知变形镁合金无论是强度还是显优于铸造镁合金。大量研究表明，镁合金经过热变形处理（如冲压、锻、轧制、拉拔等），晶粒得到显著细化，铸造组织缺陷明显减少，产品学性能大大提高。因此，通过热塑性加工方式获得具备较高力学性能的棒、板材、锻件等变形镁合金产品已经成为镁合金发展的趋势。尤其是近稀土元素的添加，镁合金的屈服强度已经超过 600MPa[8]，为镁合金的进提供了广阔的可能。
本文编号：2740516
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG146.22;TG339
【图文】：
图 1.1 镁的密排六方晶胞结构示意图Fig. 1.1 Hexagonal closed-packed (hcp) crystal structure of Magnesium在空气中，镁的表面会生成一层很薄的氧化膜，使空气很难与它反应并。长时间以来，镁都被用来作为工业辅料，比如铝合金的合金化元素、冶炼的还原剂、球墨铸铁的球化剂、优质炼钢的脱硫剂和牺牲阳极等。结构为密排六方（HCP）（图 1.1），其晶体点阵参数 a=0.32092nm，c=0.5210温下，镁的晶格轴比为 c/a=1.624，与理论值 1.633 十分接近[13]。表 1.1 列铝、铁的基本物理性质，通过对比可以进一步看出镁的巨大节能减重优表 1.1 镁、铝、铁的基本物理性质对比Table1.1 Properties of Mg, Al and Fe镁 铝 铁晶体结构 HCP FCC BCC原子序数 12 13 26
造镁合金和变形镁合金。虽然镁及大多数镁合金都是密排六方结构，室动的独立滑移系少，导致室温塑性差，变形加工困难，但通常都具有优性能，特别适合铸造，所以目前已经应用的镁合金产品以铸件为主，尤件[14]。然而铸造产品容易出现偏析等铸造组织缺陷，其力学性能通常也不够理是对于一些超薄或者超复杂器件的生产存在一定的局限性，因此提高变的强度和成型能力已成为世界镁合金工业发展的一个重要方向。图 1.2 对镁合金和铸造镁合金的强度指标。由图可知变形镁合金无论是强度还是显优于铸造镁合金。大量研究表明，镁合金经过热变形处理（如冲压、锻、轧制、拉拔等），晶粒得到显著细化，铸造组织缺陷明显减少，产品学性能大大提高。因此，通过热塑性加工方式获得具备较高力学性能的棒、板材、锻件等变形镁合金产品已经成为镁合金发展的趋势。尤其是近稀土元素的添加，镁合金的屈服强度已经超过 600MPa[8]，为镁合金的进提供了广阔的可能。
【参考文献】
相关期刊论文 前3条
1 丁亚茹;韩建民;;镁合金的强化处理方法研究[J];内蒙古科技与经济;2012年01期
2 丁文江;曾小勤;;中国Mg材料研发与应用[J];金属学报;2010年11期
3 刘庆;;镁合金塑性变形机理研究进展[J];金属学报;2010年11期
相关博士学位论文 前1条
1 张振亚;粉末热挤压制备高性能镁合金研究[D];山东大学;2010年
本文编号：2740516
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