混合稀土对AZ61镁合金组织和力学性能的影响

发布时间：2023-04-18 23:01

　　含稀土元素的镁合金具有性能佳,塑性变形潜力大,比强度高,力学性能优良等诸多优点。本文研究了添加不同稀土含量的AZ61镁合金半连续铸造、均匀化处理和热挤压后的显微组织及力学性能。 用光学显微镜、X射线衍射和扫描电子显微分析方法对含稀土元素的合金进行了微观组织分析,较系统的研究了稀土元素对试验合金铸锭组织的影响;确定了上述具有不同化学成分和加工状态的合金在室温和150℃下的抗拉强度σb、屈服强度σ0.2和延伸率δ,分析了均匀化处理和热挤压所引起的不同稀土含量的AZ61镁合金的显微组织演化,探讨了稀土元素的强化机制,均匀化处理以及挤压变形对不同稀土含量的AZ61镁合金室温和中温力学性能的影响规律,并分析了半连续铸造和热挤压后合金的断裂机制。 实验结果表明:混合稀土的加入,可以显著细化半连续铸态合金的组织,改善室温和150℃下的力学性能。随着稀土加入量的增加,基体细化效果逐渐明显。β相的形貌和分布也逐渐改变,由不规则的网状分布→半连续的网状分布→弥散的点状分布,继续增加稀土含量,在晶界处的铝稀土新相进一步增多,变为粗大的杆状、片状,对基体产生割裂的作用。在AZ61的基础上添加混合稀土,通过细晶...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 镁合金塑性成形理论
        1.2.1 镁合金塑性变形特征
        1.2.2 镁合金塑性变形机理
        1.2.3 改善镁合金塑性的基本途径
    1.3 变形镁合金的研究现状与应用
        1.3.1 变形镁合金的性能和应用
        1.3.2 常用的变形镁和金系列
        1.3.3 变形镁合金的成型技术
    1.4 稀土镁合金
        1.4.1 稀土在镁合金中的作用
        1.4.2 稀土镁合金的研究现状
    1.5 本课题的提出
2 实验方法以及分析手段
    2.1 合金的成分设计
        2.1.1 镁合金中合金元素的作用
        2.1.2 实验材料
    2.2 合金的制备工艺
        2.2.1 配料
        2.2.2 熔炼前的准备
        2.2.3 熔炼及半连续铸造
    2.3 合金的均匀化处理
    2.4 镁合金的热挤压过程
    2.5 微观分析
        2.5.1 金相实验
        2.5.2 XRD（X-Ray Diffraction）分析
        2.5.3 SEM（Scanning Electron Microscope）分析
    2.6 力学性能实验
        2.6.1 拉伸性能测试
        2.6.2 硬度测试
3 实验结果与分析
    3.1 微观组织观察结果以及分析
        3.1.1 半连续铸态金相组织
        3.1.2 半连续铸态合金相组成分析
        3.1.3 半连续铸态合金SEM 显微组织
        3.1.4 均匀化的金相组织
        3.1.5 热挤压后的金相组织
    3.2 拉伸实验结果以及分析
        3.2.1 半连续铸态合金拉伸实验测试结果
        3.2.2 挤压态合金拉伸测试结果
    3.3 硬度测试结果
    3.4 拉伸断口形貌分析
        3.4.1 半连续铸态断口形貌分析
        3.4.2 挤压态断口形貌分析
4 讨论
    4.1 镁合金的显微组织
    4.2 稀土对镁合金组织和性能的影响
        4.2.1 稀土对镁合金细化机理的分析
        4.2.2 稀土对镁合金拉伸性能的影响
    4.3 均匀化处理的作用
    4.4 热挤压对稀土镁合金力学性能的影响
    4.5 实验温度对拉伸变形的影响
    4.6 镁合金的拉伸断裂机制
5 主要结论
致谢
参考文献
附录
    A. 作者在攻读学位期间发表的论文



本文编号：3793205