Mg-Y-（Nd）-Sm-Zr合金微观组织演变及力学性能研究
发布时间：2021-06-22 17:29
WE43是当前航空领域中应用最成熟的镁稀土（Mg-RE）合金之一,航空工业的高速发展对WE43的力学性能提出了更高的要求,同时WE43中Nd的价格非常昂贵,导致合金生产成本过高,选择何种价格更低廉、强化效果更突出的稀土元素代替昂贵的Nd,研发出新型低成本、高强度Mg-RE合金就具有很现实的意义。Sm与Nd同为轻稀土元素,但是Sm在镁中的极限固溶度更高,且价格仅为Nd的1/3,利用Sm代替Nd开发的新型合金应该具有巨大的潜力。本文利用Sm全部代替和部分代替WE43中的Nd设计了两种多元轻重稀土复合强化Mg-Y-（Nd）-Sm-Zr合金,即Mg-4Y-xSm-0.5Zr（x=2,3,4,5,6）和Mg-4Y-1.6Nd-xSm-0.5Zr（x=1,2,3,4,5）。本文利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、室温和高温拉伸等实验手段详尽地研究了Mg-Y-（Nd）-Sm-Zr合金的微观组织和力学性能,优化了合金成分及热处理工艺,利用透射电子显微镜（TEM）系统地研究了合金在热处理过程中的微观组织演变。系统地考察了Sm元素含量对Mg-4Y-xSm-0.5Zr和...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
实验流程图
Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr合金熔炼工艺Fig.2-2SmeltingprocessofMg-Y-(Nd)-Sm-Zralloys
待纯镁完全熔化后，升温至 730℃，依次加入 Mg-Y、中间合金，待 Mg-RE 中间合金完全熔化后，升温至 780℃r 中间合金，待 Mg-Zr 中间合金完全熔化后，对熔体表面随后加入精炼剂，搅拌 3 min 后在 780℃条件下静置 30 m，待金属液温度降至约 730℃时浇入预热的金属型模具、h=120mm 的铸锭。熔炼及除渣的全过程通入 99%CO2+行保护。熔炼过程如图 2-2 所示，金属型模具如图 2-3 所图 2-2 Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr 合金熔炼工艺Fig. 2-2 Smelting process of Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr alloys
【参考文献】：
期刊论文
[1]Sm对挤压Mg-6Al-1.0Ca-0.5Mn镁合金微观组织及力学性能的影响[J]. 房大庆,梁超,张克维,武华杰,毕广利,柴跃生. 稀有金属材料与工程. 2017(04)
[2]Microstructure and elevated-temperature tensile properties of differential pressure sand cast Mg-4Y-3Nd-0.5Zr alloy[J]. Hong-hui Liu,Zhi-liang Ning,Hai-chao Sun,Fu-yang Cao,Hao Wang,Xin-yi Zhao,Jian-fei Sun. China Foundry. 2016(01)
[3]超细晶/纳米晶反Hall-Petch变形机制最新研究进展[J]. 贾少伟,张郑,王文,王快社,高雪. 材料导报. 2015(23)
[4]稀土元素Sm对AM60镁合金显微组织和耐腐蚀性能的影响[J]. 江民华. 热加工工艺. 2015(04)
[5]Sm在耐热镁合金中的作用及研究进展[J]. 陈君,李全安,张清,付三玲,陈晓亚,陈雷雷. 材料导报. 2014(07)
[6]Sm对AZ80镁合金组织和力学性能的影响[J]. 文九巴,王浩,贺俊光,马景灵,杨永顺,邵海洋. 材料热处理学报. 2014(02)
[7]Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金微观组织及力学特性的研究[J]. 严安庆,王霄,刘楚明,徐璐. 兵器材料科学与工程. 2013(05)
[8]高强镁合金的研究进展[J]. 张丁非,张红菊,兰伟,马春华. 材料热处理学报. 2012(06)
[9]Mg-Al-Zn-Sm耐热镁合金的组织与力学性能[J]. 黄正华,刘杰,戚文军,郑开宏,张新明,刘敏,余志明. 热加工工艺. 2012(12)
[10]高性能镁合金研究及应用的新进展[J]. 丁文江,吴玉娟,彭立明,曾小勤,林栋樑,陈彬. 中国材料进展. 2010(08)
博士论文
[1]Mg-Nd-Sm-Zn-Zr合金微观组织演变及力学性能研究[D]. 赵思聪.哈尔滨理工大学 2017
[2]Mg-11Y-5Gd-2Zn-0.5Zr（wt.%）铸造耐热镁合金高温变形、强化及断裂机制的研究[D]. 尹冬弟.上海交通大学 2013
[3]Mg-Gd-Y镁合金Zr晶粒细化行为研究[D]. 孙明.上海交通大学 2012
[4]Mg-Y-Gd-Zn-Zr镁合金组织、性能及其蠕变行为研究[D]. 高岩.上海交通大学 2009
[5]Mg-Dy-Nd-（Gd）系合金组织与性能研究[D]. 李德辉.上海交通大学 2007
[6]Mg-Gd-Y-Zr（-Ca）合金的微观组织演变、性能和断裂行为研究[D]. 何上明.上海交通大学 2007
本文编号：3243246
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
实验流程图
Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr合金熔炼工艺Fig.2-2SmeltingprocessofMg-Y-(Nd)-Sm-Zralloys
待纯镁完全熔化后，升温至 730℃，依次加入 Mg-Y、中间合金，待 Mg-RE 中间合金完全熔化后，升温至 780℃r 中间合金，待 Mg-Zr 中间合金完全熔化后，对熔体表面随后加入精炼剂，搅拌 3 min 后在 780℃条件下静置 30 m，待金属液温度降至约 730℃时浇入预热的金属型模具、h=120mm 的铸锭。熔炼及除渣的全过程通入 99%CO2+行保护。熔炼过程如图 2-2 所示，金属型模具如图 2-3 所图 2-2 Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr 合金熔炼工艺Fig. 2-2 Smelting process of Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr alloys
【参考文献】：
期刊论文
[1]Sm对挤压Mg-6Al-1.0Ca-0.5Mn镁合金微观组织及力学性能的影响[J]. 房大庆,梁超,张克维,武华杰,毕广利,柴跃生. 稀有金属材料与工程. 2017(04)
[2]Microstructure and elevated-temperature tensile properties of differential pressure sand cast Mg-4Y-3Nd-0.5Zr alloy[J]. Hong-hui Liu,Zhi-liang Ning,Hai-chao Sun,Fu-yang Cao,Hao Wang,Xin-yi Zhao,Jian-fei Sun. China Foundry. 2016(01)
[3]超细晶/纳米晶反Hall-Petch变形机制最新研究进展[J]. 贾少伟,张郑,王文,王快社,高雪. 材料导报. 2015(23)
[4]稀土元素Sm对AM60镁合金显微组织和耐腐蚀性能的影响[J]. 江民华. 热加工工艺. 2015(04)
[5]Sm在耐热镁合金中的作用及研究进展[J]. 陈君,李全安,张清,付三玲,陈晓亚,陈雷雷. 材料导报. 2014(07)
[6]Sm对AZ80镁合金组织和力学性能的影响[J]. 文九巴,王浩,贺俊光,马景灵,杨永顺,邵海洋. 材料热处理学报. 2014(02)
[7]Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金微观组织及力学特性的研究[J]. 严安庆,王霄,刘楚明,徐璐. 兵器材料科学与工程. 2013(05)
[8]高强镁合金的研究进展[J]. 张丁非,张红菊,兰伟,马春华. 材料热处理学报. 2012(06)
[9]Mg-Al-Zn-Sm耐热镁合金的组织与力学性能[J]. 黄正华,刘杰,戚文军,郑开宏,张新明,刘敏,余志明. 热加工工艺. 2012(12)
[10]高性能镁合金研究及应用的新进展[J]. 丁文江,吴玉娟,彭立明,曾小勤,林栋樑,陈彬. 中国材料进展. 2010(08)
博士论文
[1]Mg-Nd-Sm-Zn-Zr合金微观组织演变及力学性能研究[D]. 赵思聪.哈尔滨理工大学 2017
[2]Mg-11Y-5Gd-2Zn-0.5Zr（wt.%）铸造耐热镁合金高温变形、强化及断裂机制的研究[D]. 尹冬弟.上海交通大学 2013
[3]Mg-Gd-Y镁合金Zr晶粒细化行为研究[D]. 孙明.上海交通大学 2012
[4]Mg-Y-Gd-Zn-Zr镁合金组织、性能及其蠕变行为研究[D]. 高岩.上海交通大学 2009
[5]Mg-Dy-Nd-（Gd）系合金组织与性能研究[D]. 李德辉.上海交通大学 2007
[6]Mg-Gd-Y-Zr（-Ca）合金的微观组织演变、性能和断裂行为研究[D]. 何上明.上海交通大学 2007
本文编号：3243246
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