Mg-5Zn-1Mn-xSn镁合金组织、性能及动态再结晶行为研究
发布时间：2020-12-20 18:11
高锌含量的Mg-Zn-Mn系合金力学性能优异,但其塑性加工成形性能较差。因此,探索改善其塑性加工成形性能的方法对其推广应用具有重要意义。近年来,对Mg-Zn系合金进行Sn合金化的研究工作受到了广泛的关注,但关于少量Sn元素对高应变率变形条件下Mg-Zn合金组织和性能以及其动态再结晶机制影响的报道较少。本文以Mg-5Zn-1Mn-xSn（ZM51-xSn）合金为研究对象,采用高应变速率轧制技术制备合金板材,研究少量Sn元素（0-1.5mass%）添加对该合金板材显微组织和力学性能的影响,并通过热压缩模拟实验深入研究少量Sn元素在高应变速率的条件下对该合金动态再结晶（Dynamic recrystallization,DRX）形核与长大机制的影响。这些研究结果可以为细晶镁合金板材组织和性能的调控提供依据。论文得到的主要结论为:（1）在高应变速率变形过程中,高密度的位错诱导析出了大量细小弥散分布的析出相。当Sn含量低于0.9mass%时,合金中主要存在盘状的MgZn2相和棒状的α-Mn相,而不规则形状的Mg2Sn相出现在含1.2mass%Sn及以上...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同摩擦系数引起的异步轧制原理图
这位错密度差异形成了驱动晶界单向移动的驱动力，从而使得晶界弓出，形成新的晶核。图1.2 为非连续动态再结晶示意图，非连续动态再结晶要求晶界具有较大的迁移能力，如果沿晶界分布有大量的析出相，那么非连续动态再结晶形核过程将受到明显的阻碍作用，而且当变形量较大时，由于大角度晶界两侧的位错密度没有本质区别，非连续动态再结晶机制也会受到阻碍，其影响因素将在§1.4.2 节中详细说明。Zhang Y 等[61]研究发现，在应变速率为 0.0015s-1时，Mg-Zn-Y-Zr 合金先发生非连续动态再结晶，后发生连续动态再结晶。Wang T 等[62]在 Mg-2Zn-2Nd 合金中也发现，在应变速率为 0.01s-1时，先通过晶界弓出发生非连续动态再结晶机制，随应变增加才发生连续动态再结晶，而在 0.1s-1时，合金中同时存在非连续动态再结晶机制和连续动态再结晶机制。Zhu S Q 等[20]进一步发现
因此，动态回复过程属于该再结晶机制中形核响动态回复的因素就是影响动态再结晶的因素。图 1.3 为。由于变形过程中，孪晶界、三叉晶界和粗大第二相等附(如图 1.3(a)所示)，因此其附近优先发生动态回复，并形成晶界通过不断吸收位错来增大其取向差，转变成大角度晶包括孪晶内通过位错重排形成再结晶核心，而且包括直接引起的动态再结晶形核[58]。J 等[63]在 应 变 速 率 0.001s-1~1s-1和 温 度 300oC~500o.3Zr 合金进行了热压缩模拟实验，研究发现，通过增加应可以增加合金中的位错密度，这会导致大量的位错在晶界态再结晶；同时，形成变形孪晶，为连续动态再结晶提供晶组织变得更为均匀。Xu S W 等[64]研究发现，Mg-5.0Z为 350oC 的热挤压中主要是在原始晶界处发生连续动态再晶相通过阻碍位错滑移促进了再结晶的进行，同时其未再形成了典型的双峰组织，从而获得抗拉强度为 363MPa 的
【参考文献】：
期刊论文
[1]挤压温度对Mg-6Zn-1Mn-4Sn-0.5Y镁合金组织和性能的影响（英文）[J]. 胡光山,张丁非,唐甜,蒋璐瑶,潘复生. 稀有金属材料与工程. 2016(05)
[2]Al含量对Fe-Mn-Al-C系低密度钢层错能及形变孪晶的影响[J]. 章小峰,冷德平,张龙,黄贞益,陈光. 材料热处理学报. 2015(12)
[3]镁合金在航空领域应用的研究进展[J]. 赵怿,董刚,赵博. 有色金属工程. 2015(02)
[4]Sn对ZM61合金组织与性能的影响[J]. 张丁非,徐杏杏,齐福刚,朱曾涛. 稀有金属材料与工程. 2013(05)
[5]Mg-6wt%Zn-1wt%Mn镁合金均匀化处理研究[J]. 张丁非,方霖,段红玲,戴庆伟. 热加工工艺. 2011(02)
[6]Effect of Zn on mechanical property and corrosion property of extruded Mg-Zn-Mn alloy[J]. 尹冬松,张二林,曾松岩. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008(04)
[7]快速凝固Mg-Zn-Nd合金的显微组织及性能[J]. 谢华,罗江山,唐永建,王恩泽. 材料科学与工程学报. 2007(05)
[8]镁及镁合金动态再结晶研究进展[J]. 刘楚明,刘子娟,朱秀荣,周海涛. 中国有色金属学报. 2006(01)
博士论文
[1]Sn和Ce对Mg-Zn-Mn高强变形镁合金组织和性能的影响[D]. 齐福刚.重庆大学 2012
[2]中高应变速率轧制制备超细晶镁合金板材原理探索及相关基础研究[D]. 朱素琴.湖南大学 2012
硕士论文
[1]ZK60镁合金细晶板材轧制工艺研究[D]. 黄彪.湖南大学 2017
[2]细晶粒Mg-5Zn-1Mn-xSn镁合金板材组织、性能及焊接行为研究[D]. 佘庆元.湖南大学 2016
[3]Mg-5Zn-1Mn镁合金细晶板材的制备及组织性能研究[D]. 陈潮.湖南大学 2016
[4]Sn对ZM61合金组织及性能的影响[D]. 徐杏杏.重庆大学 2012
[5]ZM61镁合金均匀化与热变形行为的研究[D]. 段红玲.重庆大学 2008
本文编号：2928320
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同摩擦系数引起的异步轧制原理图
这位错密度差异形成了驱动晶界单向移动的驱动力，从而使得晶界弓出，形成新的晶核。图1.2 为非连续动态再结晶示意图，非连续动态再结晶要求晶界具有较大的迁移能力，如果沿晶界分布有大量的析出相，那么非连续动态再结晶形核过程将受到明显的阻碍作用，而且当变形量较大时，由于大角度晶界两侧的位错密度没有本质区别，非连续动态再结晶机制也会受到阻碍，其影响因素将在§1.4.2 节中详细说明。Zhang Y 等[61]研究发现，在应变速率为 0.0015s-1时，Mg-Zn-Y-Zr 合金先发生非连续动态再结晶，后发生连续动态再结晶。Wang T 等[62]在 Mg-2Zn-2Nd 合金中也发现，在应变速率为 0.01s-1时，先通过晶界弓出发生非连续动态再结晶机制，随应变增加才发生连续动态再结晶，而在 0.1s-1时，合金中同时存在非连续动态再结晶机制和连续动态再结晶机制。Zhu S Q 等[20]进一步发现
因此，动态回复过程属于该再结晶机制中形核响动态回复的因素就是影响动态再结晶的因素。图 1.3 为。由于变形过程中，孪晶界、三叉晶界和粗大第二相等附(如图 1.3(a)所示)，因此其附近优先发生动态回复，并形成晶界通过不断吸收位错来增大其取向差，转变成大角度晶包括孪晶内通过位错重排形成再结晶核心，而且包括直接引起的动态再结晶形核[58]。J 等[63]在 应 变 速 率 0.001s-1~1s-1和 温 度 300oC~500o.3Zr 合金进行了热压缩模拟实验，研究发现，通过增加应可以增加合金中的位错密度，这会导致大量的位错在晶界态再结晶；同时，形成变形孪晶，为连续动态再结晶提供晶组织变得更为均匀。Xu S W 等[64]研究发现，Mg-5.0Z为 350oC 的热挤压中主要是在原始晶界处发生连续动态再晶相通过阻碍位错滑移促进了再结晶的进行，同时其未再形成了典型的双峰组织，从而获得抗拉强度为 363MPa 的
【参考文献】：
期刊论文
[1]挤压温度对Mg-6Zn-1Mn-4Sn-0.5Y镁合金组织和性能的影响（英文）[J]. 胡光山,张丁非,唐甜,蒋璐瑶,潘复生. 稀有金属材料与工程. 2016(05)
[2]Al含量对Fe-Mn-Al-C系低密度钢层错能及形变孪晶的影响[J]. 章小峰,冷德平,张龙,黄贞益,陈光. 材料热处理学报. 2015(12)
[3]镁合金在航空领域应用的研究进展[J]. 赵怿,董刚,赵博. 有色金属工程. 2015(02)
[4]Sn对ZM61合金组织与性能的影响[J]. 张丁非,徐杏杏,齐福刚,朱曾涛. 稀有金属材料与工程. 2013(05)
[5]Mg-6wt%Zn-1wt%Mn镁合金均匀化处理研究[J]. 张丁非,方霖,段红玲,戴庆伟. 热加工工艺. 2011(02)
[6]Effect of Zn on mechanical property and corrosion property of extruded Mg-Zn-Mn alloy[J]. 尹冬松,张二林,曾松岩. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008(04)
[7]快速凝固Mg-Zn-Nd合金的显微组织及性能[J]. 谢华,罗江山,唐永建,王恩泽. 材料科学与工程学报. 2007(05)
[8]镁及镁合金动态再结晶研究进展[J]. 刘楚明,刘子娟,朱秀荣,周海涛. 中国有色金属学报. 2006(01)
博士论文
[1]Sn和Ce对Mg-Zn-Mn高强变形镁合金组织和性能的影响[D]. 齐福刚.重庆大学 2012
[2]中高应变速率轧制制备超细晶镁合金板材原理探索及相关基础研究[D]. 朱素琴.湖南大学 2012
硕士论文
[1]ZK60镁合金细晶板材轧制工艺研究[D]. 黄彪.湖南大学 2017
[2]细晶粒Mg-5Zn-1Mn-xSn镁合金板材组织、性能及焊接行为研究[D]. 佘庆元.湖南大学 2016
[3]Mg-5Zn-1Mn镁合金细晶板材的制备及组织性能研究[D]. 陈潮.湖南大学 2016
[4]Sn对ZM61合金组织及性能的影响[D]. 徐杏杏.重庆大学 2012
[5]ZM61镁合金均匀化与热变形行为的研究[D]. 段红玲.重庆大学 2008
本文编号：2928320
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