IECAP及时效对Mg-Nd-Zn-Zr合金组织和力学性能的影响

发布时间：2017-04-12 08:12

  本文关键词：IECAP及时效对Mg-Nd-Zn-Zr合金组织和力学性能的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为了改善Mg-Nd-Zn-Zr合金的组织,提高合金的力学性能,本文采用联合正向挤压和等通道转角挤压的复合挤压(IECAP)方法,制备高强Mg-3.0Nd-0.4Zn-0.5Zr合金。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)进行组织分析及力学性能测试,研究了IECAP温度及随后时效处理对合金组织和性能的影响。合金经过IECAP挤压后,获得了超细晶组织,挤压温度为350℃时合金挤压后晶粒尺寸最小,平均晶粒尺寸约为0.5μm,此温度下,合金的强度最高,抗拉强度和屈服强度分别达到288 MPa和248 MPa,此时的延伸率最低为14.4%。随着挤压温度的升高(350℃、400℃、450℃),晶粒尺寸逐渐增大、合金强度降低、延伸率升高。挤压温度在450℃时,合金的晶粒尺寸最大,平均晶粒尺寸为6μm左右,此时合金的强度最低,抗拉强度和屈服强度分别为195 MPa和101 MPa,延伸率最高为26.1%。IECAP挤压后晶粒细化产生的细晶强化,是强度提高的主要原因,试样经较高温度IECAP挤压后,断口上形成大量韧窝,表现为明显的韧性断裂特征。合金经过IECAP+时效工艺处理,晶粒尺寸与未时效合金相比基本无变化,但强度进一步提高,延伸率小幅下降。挤压温度为350℃时的时效态合金强度最高,抗拉强度和屈服强度分别为307 MPa和264 MPa,其延伸率为12.9%。挤压温度为450℃时的时效态合金的强度最低,抗拉强度和屈服强度分别为202 MPa和110 MPa,延伸率最高为21.5%。合金经时效处理后,基体内析出了大量的细小析出相,致使合金强度提高。挤压温度较高的合金经时效处理后,断口具有大量的韧窝形貌,表现为韧性断裂特征。
【关键词】：Mg-Nd-Zn-Zr合金 IECAP 时效处理 组织转变 力学性能
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.22;TG166.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题研究的背景及意义10
• 1.2 耐热镁合金研究现状10-11
• 1.3 等通道转角挤压研究现状11-13
• 1.4 课题研究主要内容13-15
• 第2章 试验材料与试验方法15-22
• 2.1 合金熔炼15-16
• 2.2 合金的热处理16-18
• 2.3 IECAP工艺18-19
• 2.4 显微组织观察与分析19-20
• 2.4.1 金相组织观察19
• 2.4.2 断口组织观察19
• 2.4.3 X射线衍射分析19-20
• 2.4.4 TEM观察与分析20
• 2.5 力学性能测试20-22
• 第3章 IECAP温度对挤压态合金组织和性能的影响22-37
• 3.1 引言22
• 3.2 IECAP温度对挤压态合金组织的影响22-29
• 3.2.1 挤压温度对坯料挤压变形区组织的影响22-25
• 3.2.2 挤压温度对正向挤压区组织的影响25-26
• 3.2.3 挤压温度对IECAP变形区组织的影响26-29
• 3.3 IECAP温度对挤压态合金织构的影响29-30
• 3.4 IECAP温度对挤压态合金力学性能的影响30-33
• 3.5 IECAP温度对挤压态合金断裂行为的影响33-36
• 3.6 本章小结36-37
• 第4章 时效对IECAP合金组织和力学性能的影响37-47
• 4.1 引言37
• 4.2 时效对IECAP合金组织的影响37-40
• 4.3 时效对IECAP合金织构的影响40-41
• 4.4 时效对IECAP合金力学性能的影响41-43
• 4.5 时效对IECAP合金断裂行为的影响43-46
• 4.6 本章小结46-47
• 结论47-48
• 参考文献48-52
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文52-53
• 致谢53

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本文编号：301079