Mg-Y-Nd-Zn合金的变形结构及交互作用特征的电子显微研究

发布时间：2017-10-10 13:38

  本文关键词：Mg-Y-Nd-Zn合金的变形结构及交互作用特征的电子显微研究

  更多相关文章： Mg-Y-Nd-Zn合金 孪晶 LPSO 扭折带 交互作用 室温变形

【摘要】：本文综合利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜中的背散射电子衍射(EBSD)以及透射电子显微镜(TEM)多种材料表征技术,详细观察了固溶态和长周期结构强化型Mg-Y-Nd-Zn镁合金经室温压缩后的变形微观结构,研究了变形孪晶、LPSO结构、扭折带以及它们之间相互作用所引发微观组织变化的新特点。取得的主要研究成果概要如下:对室温压缩的固溶态Mg-Y1.1-Nd0.4-Zn0.8(at.%)合金研究发现,(?)孪晶作为主要的变形模式在合金内大量产生,(?)孪晶两共轴变体T1、T2生长相遇时,存在终止、穿入和交叉三种交互作用形貌。同时生长的T1、T2两种变体生长尖端相遇时,两种孪晶交界处形成锯齿状的交互界面,界面迹线分别与T1、T2孪晶界所在的晶体学平面平行。实验中首次观察到T1穿越T2生长现象,据此提出T1通过基面滑移形式在T2内传播并形成扭折带,最终在另一界面形核长大穿越T2机制。在室温压缩的10%固溶态Mg-Y1.1-Nd0.4-Zn0.8合金中首次观察到了(?)高指数型孪晶带的形成,并发现该类型孪晶带界面取向与理论上的(?)孪晶界面并不一致,而是近似平行于基体(?)晶面。在(?)孪晶板条内可以观察到(?)二次孪生开动的特征,同时也证实了孪晶板条内存在小角度的晶格取向调整。利用二次孪生加小角度晶格扭转机制可以很好的解释这种孪晶带的形成过程。基于该种机制及晶体学孪生几何分析预测镁合金中其它可能出现的高指数型孪晶带有(?)、(?)、(?)以及(?)。通过这种机制形成的高指数孪晶带是表观上与一次孪晶带形貌相似的特殊变形带,其与基体的界面取向应与一次孪晶界面一致。对室温压缩的LPSO强化Mg-Y1.1-Nd0.4-Zn0.8合金研究发现,14H型LPSO结构的存在会使合金在室温压缩过程中生成的孪晶板条尺寸减小且与板条边界交截产生台阶。受14H型LPSO结构存在的影响,(?)孪晶表现出两种生长形态:在LPSO片层较窄且分布稀疏区域,孪晶可直接切过并使LPSO片层发生3.7°弯折;而在LPSO片层较厚其密度较高区域,孪晶无法穿越LPSO片层,但其可通过在随后片层的另一端重新形核生长的方式继续进行传播。在14H型LPSO强化的镁合金中,扭折是合金在室温压缩过程的主要变形模式。扭折带的形成源于基面位错滑移和位错墙的形成,扭折角度与基面位错密度成正比。大角度扭折界面是由多组基面位错墙组成的扭折渐变区。在随后的塑性变形中,孪晶可在扭折带界面形核并向扭折带内部生长,以缓解由于扭折产生的应力集中。
【关键词】：Mg-Y-Nd-Zn合金 孪晶 LPSO 扭折带 交互作用 室温变形
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.22
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 选题背景及意义10-12
• 1.2 镁合金中的孪生12-18
• 1.2.1 孪生切变-重组机制13-16
• 1.2.2 孪生位错机制16
• 1.2.3 镁合金中孪晶与孪晶间交互作用研究16-17
• 1.2.4 镁合金中非常规变形孪晶研究17-18
• 1.3 含LPSO结构镁合金变形结构研究18-20
• 1.3.1 含LPSO结构镁合金中孪晶行为研究18-19
• 1.3.2 含LPSO结构镁合金中扭折带研究19-20
• 1.4 本文研究内容20-22
• 第2章 实验方法与原理22-30
• 2.1 Mg-Y-Nd-Zn合金的制备与热处理工艺22-23
• 2.1.1 Mg-Y-Nd-Zn合金的熔炼22-23
• 2.1.2 Mg-Y-Nd-Zn合金的热处理23
• 2.2 Mg-Y-Nd-Zn合金变形处理23
• 2.3 TEM样品制备23-25
• 2.4 电子背散射衍射基本工作原理25-26
• 2.5 EBSD实验样品的制备26-30
• 第3章 MgYNd Zn合金(?)-(?)变形孪晶交互作用研究30-42
• 3.1 引言30-31
• 3.2 实验方法31
• 3.3 结果与讨论31-40
• 3.3.1 Mg-1.1Y-0.4Nd-0.8Zn 室温压缩变形合金的 OM 观察31-32
• 3.3.2 Mg-1.1Y-0.4Nd-0.8Zn 室温压缩变形合金的 EBSD 观察32-33
• 3.3.3 Mg-1.1Y-0.4Nd-0.8Zn 室温压缩变形合金的 TEM 观察33-40
• 3.4 本章小结40-42
• 第4章 Mg-Y-Nd-Zn 合金中非常规变形孪晶带的形成及结构特征42-50
• 4.1 引言42-43
• 4.2 实验方法43
• 4.3 结果与讨论43-48
• 4.3.1 高指数型变形孪晶带的形貌及结构43-45
• 4.3.2 (?)型孪晶的形成机制45-47
• 4.3.3 常见高指数型孪晶带的预测47-48
• 4.4 本章小结48-50
• 第5章 LPSO 结构强化型镁合金变形结构的研究50-66
• 5.1 引言50-51
• 5.2 实验方法51
• 5.3 Mg-1.1Y-0.4Nd-0.8Zn 合金热处理形成的 LPSO51-52
• 5.4 14H 型 LPSO 结构对孪生形貌影响52-57
• 5.4.1 14H 型 LPSO 结构对孪生形貌影响的 EBSD 观察52-53
• 5.4.2 14H 型 LPSO 结构对(?)孪晶形成影响的 TEM 观察53-56
• 5.4.3 14H 型 LPSO 结构对其它孪晶生长的影响56-57
• 5.5 LPSO 结构强化镁合金变形扭折带研究57-60
• 5.6 LPSO 结构强化镁合金中的扭折带与孪晶研究60-64
• 5.7 本章小结64-66
• 结论66-68
• 参考文献68-72
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文72-74
• 致谢74

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5 王s，

本文编号：1006709