稀土镁合金扭转变形LPSO相演变及性能研究

发布时间：2018-06-30 07:49

本文选题：Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr稀土镁合金 + 扭转　；参考：《中北大学》2017年硕士论文

【摘要】：热扭转变形过程中材料无明显形状变化,同时可获得大的应变量,可避免变形区域的摩擦效应,不易产生塑性失稳。而在合金强化中,第二相对合金力学性能提高的影响都不容忽视,LPSO相(长程有序相)作为合金中一种新型增强相,由于其结构特殊,自身性能优异,自从被发现后备受关注。本论文采用Gleeble-3500热模拟实验机对均匀化处理后的Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr镁合金进行扭转变形,实验温度:350℃、400℃、450℃和480℃,应变速率:0.001s-1、0.01s-1、0.1s-1和1s-1。绘制扭转变形的应力-应变曲线,相同的应变速率下,温度越低,达到峰值应力所需要的时间越少,速度越快;所对应的峰值应力越高,稳态流变应力也越高。同一温度下,随着应变速率的增大,峰值应力都表现为上升的趋势;400℃、480℃时峰值应力增加的速率基本恒定,拟合并建立扭转的本构方程。XRD测试表明不同扭转参数的合金拥有相同的物相:α-Mg,Mg12ZnY相(LPSO相)和Mg3Zn3Y2相,LPSO相有明亮的块状、灰色的层片状两种形态。变形后,第二相的衍射峰在基本没有改变,表明不同扭转参数下这些相的体积分数几乎恒定,也说明第二相具有高温热稳定性。随着温度的升高,绝大部分扭转后的晶粒得到了细化。温度较低时,第二相(LPSO相)演变主要以扭折为主,并且扭折是从晶界处开始;温度较高时,LPSO相演变以相的破碎分解为主,温度越高,破碎分解现象越明显。当应变速率较大时,由于变形过快,LPSO相的演变主要以扭折为主,只在高温时有很少量的动态再结晶发生;在应变速率较小时,变形时间充足,块状LPSO相晶界边缘处萌生层片状结构,并向晶粒内生长并长大,扭曲的条纹状并沿α-Mg晶粒分布;故高温低应变速率时LPSO相破碎分解明显,变形充分,容易产生动态再结晶,晶粒更加细小,450℃、=0.01s-1时晶粒尺寸细化至32μm。此外,随着应变量的增大,第二相的扭折破碎加剧,动态再结晶越来越明显。与均匀化Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr镁合金相比,扭转变形后的硬度值均得到增加,且随着半径的增大而增大。随着应变速率的增加,硬度值基本呈现增加趋势,除应变速率为0.001s-1时的硬度外,其余三个应变速率对应的硬度值增幅都相当明显;尤其是应变速率为0.01s-1所对应的硬度值,从效率与性能两方面综合考量均比较理想。与应变速率的影响相反,温度对硬度的影响是随着温度的升高,硬度值反而会下降;350℃、400℃、450℃扭转时,同一应变速率下硬度值相差无几;480℃时硬化效果不佳。
[Abstract]:This paper uses Gleeble - 3500 thermal simulator to investigate the deformation of Mg - 13Gd - 4Y - 2Zn - 0.5Zr magnesium alloy .
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG146.22

【参考文献】