超声处理和挤压铸造对LPSO增强镁合金组织及性能影响的研究
发布时间：2021-02-22 18:46
镁合金作为最轻的金属结构材料,在汽车工业、航空航天和电子产品领域得到越来越多的应用。但是,镁合金绝对强度偏低、塑性加工困难等因素使其大范围应用受到限制。因此,开发新型的高性能镁合金、改进成形及加工技术对进一步扩大镁合金的应用范围具有极为重要的意义。镁合金中的长周期结构（Long Period Stacking Ordered structure-LPSO结构）因其特殊的原子排列特征,对镁合金表现出优异的强化效果。目前关于LPSO结构增强镁合金的铸态组织的研究较少,对不同合金的凝固析出行为和凝固组织的调控工艺及机理的研究还不够完善,尤其是对低稀土元素含量合金中LPSO结构的尺寸、数量及分布情况的控制还未见系统研究。本文以含有LPSO结构的Mg-Ni-Y和Mg-Zn-Y系合金为对象,系统研究了合金成分、超声处理工艺和挤压铸造成形工艺对合金凝固组织及力学性能的影响。研究了低Y含量下Ni/Y比例的变化对Mg99.0-x9.0-x NixY1.0合金组织及力学性能的影响。结果表明,当Ni/Y比小于0.5时,合金由α-Mg、LPSO...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景和意义
1.2 LPSO结构的主要研究现状
1.3 超声处理在合金凝固过程的应用研究
1.4 挤压铸造成形镁合金的研究现状
1.5 目前存在的问题
1.6 课题研究的主要内容
2 合金制备与试验方法
2.1 合金材料制备工艺
2.2 显微组织分析
2.3 力学性能检测
3 Mg-TM-Y（TM=Ni,Zn）三元合金中元素比例及含量对合金组织和性能的影响
3.1 引言
3.2 试验方案
99.0-x Nix Y1.0 合金组织及力学性能的影响"> 3.3 Ni含量对Mg99.0-x Nix Y1.0 合金组织及力学性能的影响
100-3x Nix Y2x合金组织及力学性能的影响"> 3.4 Ni和 Y含量对Mg100-3x Nix Y2x合金组织及力学性能的影响
100-3x Znx Y2x合金组织及力学性能的影响"> 3.5 Zn和 Y含量对Mg100-3x Znx Y2x合金组织及力学性能的影响
99.0-x Nix Y1.0 合金中组成相的凝固析出行为"> 3.6 不同Ni含量的Mg99.0-x Nix Y1.0 合金中组成相的凝固析出行为
3.7 本章小结
4 超声处理对Mg-Ni-Y合金组织及性能的影响
4.1 引言
4.2 试验方案
98.5Ni0.5Y1.0 组织及力学性能的影响"> 4.3 超声功率对Mg98.5Ni0.5Y1.0 组织及力学性能的影响
4.4 超声处理对不同成分合金组织及力学性能的影响
4.5 超声处理对LPSO结构增强的Mg-Ni-Y合金组织的作用机理
4.6 超声处理对LPSO结构增强的Mg-Ni-Y合金力学性能的作用机理
4.7 本章小结
5 挤压铸造成形对Mg-TM-Y（TM=Ni,Zn）合金组织及性能的影响
5.1 引言
5.2 试验方案
98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及力学性能的影响"> 5.3 挤压压力对Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及力学性能的影响
97Zn1Y2 合金组织及力学性能的影响"> 5.4 挤压压力对Mg97Zn1Y2 合金组织及力学性能的影响
5.5 挤压成形对LPSO增强的镁合金组织的作用机理
5.6 挤压成形对LPSO增强的镁合金力学性能的作用机理
5.7 本章小结
98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及性能的影响">6 Al和 Sr元素对Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及性能的影响
6.1 引言
6.2 试验方案
98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及力学性能的影响"> 6.3 Al元素含量对Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及力学性能的影响
98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及力学性能的影响"> 6.4 Sr元素含量对Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及力学性能的影响
6.5 本章小结
7 主要结论、创新点与展望
7.1 主要结论
7.2 主要创新点
7.3 展望
致谢
参考文献
附录 攻读博士期间的主要研究成果与奖励
【参考文献】：
期刊论文
[1]挤压铸造高强韧AlSiMgMn合金的组织和性能[J]. 钟鼓,吴永福,邹纯,邱楚,陆萌萌,长海博文. 特种铸造及有色合金. 2017(12)
[2]镁合金在航空航天领域研究应用现状与展望[J]. 吴国华,陈玉狮,丁文江. 载人航天. 2016(03)
[3]超声处理对Mg-6Zn-0.5Y-2Sn合金显微组织及力学性能的影响（英文）[J]. 薛寒松,邢志辉,张维娜,杨钢,潘复生. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(07)
[4]Mg97Ni1Gd1Nd1合金的铸态组织及力学性能[J]. 袁柯,尹健,戴斌煜. 特种铸造及有色合金. 2016(01)
[5]AZ31镁合金熔体超声净化处理[J]. 李浩宇,乐启炽,张志强,刘轩,崔建忠. 特种铸造及有色合金. 2015(12)
[6]超声-脉冲磁场处理对Mg97Y2Cu1合金组织和性能的影响[J]. 张浩,周全,章森,陈辉. 特种铸造及有色合金. 2015(12)
[7]镁合金中LPSO结构与形成机制的研究进展[J]. 徐春杰,田军,陈利萍,张金皛,张忠明. 兵器材料科学与工程. 2015(03)
[8]复合磁场对Mg97Y2Cu1合金凝固组织的影响[J]. 谭水淋,周全,章森,张浩. 特种铸造及有色合金. 2014(10)
[9]Mg-2Y-xZn（x=1,2,3at%）合金的显微组织与力学性能（英文）[J]. 刘欢,薛烽,白晶,周健,孙扬善. 稀有金属材料与工程. 2014(03)
[10]高性能镁合金及其在汽车行业应用的研究进展[J]. 李宜达,梁敏洁,廖海洪,张晓. 热加工工艺. 2013(10)
博士论文
[1]合金元素对镁层错能和孪晶偏析能的影响规律及作用机制[D]. 王珵.吉林大学 2015
[2]稀土镁合金中的长周期堆垛有序结构相及其对组织与性能的影响[D]. 李扬欣.上海交通大学 2014
[3]半固态铝合金的超声振动制浆及其流变成形技术研究[D]. 吕书林.华中科技大学 2012
[4]Mg-Zn-Zr-Y合金固溶强化和第二相强化的理论和实验研究[D]. 罗素琴.重庆大学 2011
[5]挤压铸造Mg-Nd（-Zr）合金工艺及凝固行为研究[D]. 杨艳玲.上海交通大学 2010
本文编号：3046408
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景和意义
1.2 LPSO结构的主要研究现状
1.3 超声处理在合金凝固过程的应用研究
1.4 挤压铸造成形镁合金的研究现状
1.5 目前存在的问题
1.6 课题研究的主要内容
2 合金制备与试验方法
2.1 合金材料制备工艺
2.2 显微组织分析
2.3 力学性能检测
3 Mg-TM-Y（TM=Ni,Zn）三元合金中元素比例及含量对合金组织和性能的影响
3.1 引言
3.2 试验方案
99.0-x Nix Y1.0 合金组织及力学性能的影响"> 3.3 Ni含量对Mg99.0-x Nix Y1.0 合金组织及力学性能的影响
100-3x Nix Y2x合金组织及力学性能的影响"> 3.4 Ni和 Y含量对Mg100-3x Nix Y2x合金组织及力学性能的影响
100-3x Znx Y2x合金组织及力学性能的影响"> 3.5 Zn和 Y含量对Mg100-3x Znx Y2x合金组织及力学性能的影响
99.0-x Nix Y1.0 合金中组成相的凝固析出行为"> 3.6 不同Ni含量的Mg99.0-x Nix Y1.0 合金中组成相的凝固析出行为
3.7 本章小结
4 超声处理对Mg-Ni-Y合金组织及性能的影响
4.1 引言
4.2 试验方案
98.5Ni0.5Y1.0 组织及力学性能的影响"> 4.3 超声功率对Mg98.5Ni0.5Y1.0 组织及力学性能的影响
4.4 超声处理对不同成分合金组织及力学性能的影响
4.5 超声处理对LPSO结构增强的Mg-Ni-Y合金组织的作用机理
4.6 超声处理对LPSO结构增强的Mg-Ni-Y合金力学性能的作用机理
4.7 本章小结
5 挤压铸造成形对Mg-TM-Y（TM=Ni,Zn）合金组织及性能的影响
5.1 引言
5.2 试验方案
98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及力学性能的影响"> 5.3 挤压压力对Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及力学性能的影响
97Zn1Y2 合金组织及力学性能的影响"> 5.4 挤压压力对Mg97Zn1Y2 合金组织及力学性能的影响
5.5 挤压成形对LPSO增强的镁合金组织的作用机理
5.6 挤压成形对LPSO增强的镁合金力学性能的作用机理
5.7 本章小结
98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及性能的影响">6 Al和 Sr元素对Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及性能的影响
6.1 引言
6.2 试验方案
98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及力学性能的影响"> 6.3 Al元素含量对Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及力学性能的影响
98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及力学性能的影响"> 6.4 Sr元素含量对Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金组织及力学性能的影响
6.5 本章小结
7 主要结论、创新点与展望
7.1 主要结论
7.2 主要创新点
7.3 展望
致谢
参考文献
附录 攻读博士期间的主要研究成果与奖励
【参考文献】：
期刊论文
[1]挤压铸造高强韧AlSiMgMn合金的组织和性能[J]. 钟鼓,吴永福,邹纯,邱楚,陆萌萌,长海博文. 特种铸造及有色合金. 2017(12)
[2]镁合金在航空航天领域研究应用现状与展望[J]. 吴国华,陈玉狮,丁文江. 载人航天. 2016(03)
[3]超声处理对Mg-6Zn-0.5Y-2Sn合金显微组织及力学性能的影响（英文）[J]. 薛寒松,邢志辉,张维娜,杨钢,潘复生. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(07)
[4]Mg97Ni1Gd1Nd1合金的铸态组织及力学性能[J]. 袁柯,尹健,戴斌煜. 特种铸造及有色合金. 2016(01)
[5]AZ31镁合金熔体超声净化处理[J]. 李浩宇,乐启炽,张志强,刘轩,崔建忠. 特种铸造及有色合金. 2015(12)
[6]超声-脉冲磁场处理对Mg97Y2Cu1合金组织和性能的影响[J]. 张浩,周全,章森,陈辉. 特种铸造及有色合金. 2015(12)
[7]镁合金中LPSO结构与形成机制的研究进展[J]. 徐春杰,田军,陈利萍,张金皛,张忠明. 兵器材料科学与工程. 2015(03)
[8]复合磁场对Mg97Y2Cu1合金凝固组织的影响[J]. 谭水淋,周全,章森,张浩. 特种铸造及有色合金. 2014(10)
[9]Mg-2Y-xZn（x=1,2,3at%）合金的显微组织与力学性能（英文）[J]. 刘欢,薛烽,白晶,周健,孙扬善. 稀有金属材料与工程. 2014(03)
[10]高性能镁合金及其在汽车行业应用的研究进展[J]. 李宜达,梁敏洁,廖海洪,张晓. 热加工工艺. 2013(10)
博士论文
[1]合金元素对镁层错能和孪晶偏析能的影响规律及作用机制[D]. 王珵.吉林大学 2015
[2]稀土镁合金中的长周期堆垛有序结构相及其对组织与性能的影响[D]. 李扬欣.上海交通大学 2014
[3]半固态铝合金的超声振动制浆及其流变成形技术研究[D]. 吕书林.华中科技大学 2012
[4]Mg-Zn-Zr-Y合金固溶强化和第二相强化的理论和实验研究[D]. 罗素琴.重庆大学 2011
[5]挤压铸造Mg-Nd（-Zr）合金工艺及凝固行为研究[D]. 杨艳玲.上海交通大学 2010
本文编号：3046408
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