Mg-Gd-Y-Zn-Mn-Ni合金组织及性能研究

发布时间：2021-04-15 04:15

　　镁合金由于比强度高和比刚度高的特性而被广泛应用于各种领域。稀土元素的加入使得镁合金的综合性能得到进一步提升,因此近年来关于稀土镁合金的研究成为热点。本课题采用传统熔炼铸造制备了Mg-10Gd-3.5Y-0.7Zn-0.9Mn-0.6Ni合金。实验研究了固溶处理、轧制和退火处理等工艺过程中合金显微组织和性能的变化,目的是为该合金的生产和应用提供理论依据。得到以下结果:铸态合金组织不均匀,晶界处分布着粗大且连续的网状共晶相,其硬度、抗拉强度、伸长率和腐蚀速率分别为85.79HV、235.79MPa、5.1%和0.0078g/cm2/h。合金固溶处理后,大量网状共晶相溶解,并伴随着LPSO相析出。540℃固溶4小时后合金的硬度、抗拉强度、伸长率和腐蚀速率分别达到101.96HV、261.73MPa、4.5%和0.0055g/cm2/h。合金经过轧制变形后,晶粒逐渐细化,组织中主要存在断续的网状共晶相和长条状相。随着轧制变形量的增大,孪晶数目逐渐增加,孪晶的相互交叉能起到细化晶粒的作用。变形量的增大能增加晶粒内部位错密度、增大晶格畸变,产生大量高位能区域,使新的晶粒更容易在高位能区域形核,由此... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 镁合金基本概述
        1.1.1 镁的特点
        1.1.2 镁合金
        1.1.3 镁合金的分类
    1.2 镁合金的强化
        1.2.1 固溶强化
        1.2.2 细晶强化
        1.2.3 析出强化
        1.2.4 形变强化
        1.2.5 复合强化
    1.3 稀土镁合金
    1.4 镁合金的轧制
    1.5 镁合金的腐蚀
        1.5.1 镁合金腐蚀机理
        1.5.2 镁合金耐蚀性影响因素
    1.6 课题主要研究内容
第2章 实验方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验工艺路线
    2.3 固溶处理
    2.4 轧制
    2.5 退火处理
    2.6 显微组织表征
        2.6.1 金相试样制备
        2.6.2 金相组织观察
        2.6.3 XRD物相分析
        2.6.4 扫描电镜和能谱分析
    2.7 力学性能测试
        2.7.1 硬度测试
        2.7.2 拉伸实验
    2.8 合金耐蚀性测试
        2.8.1 电化学测试
        2.8.2 全浸泡实验
第3章 固溶处理对Mg-Gd-Y-Zn-Mn-Ni合金组织和性能的影响
    3.1 固溶处理对合金组织的影响
    3.2 固溶处理对合金力学性能的影响
        3.2.1 合金的显微硬度
        3.2.2 合金的拉伸性能
    3.3 固溶处理对合金腐蚀性能的影响
        3.3.1 极化曲线测试
        3.3.2 全浸泡实验结果
    3.4 本章小结
第4章 轧制变形量对Mg-Gd-Y-Zn-Mn-Ni合金组织和性能的影响
    4.1 轧制变形量对合金组织的影响
    4.2 轧制变形量对合金力学性能的影响
        4.2.1 合金的显微硬度
        4.2.2 合金的拉伸性能
    4.3 轧制变形量对合金耐蚀性的影响
        4.3.1 极化曲线测试
        4.3.2 全浸泡实验
    4.4 本章小结
第5章 退火工艺对轧制态Mg-Gd-Y-Zn-Mn-Ni合金组织和性能的影响
    5.1 退火温度对合金显微组织的影响
    5.2 退火温度对合金力学性能的影响
        5.2.1 合金的显微硬度
        5.2.2 合金的拉伸性能
    5.3 退火温度对合金耐蚀性的影响
        5.3.1 极化曲线测试
        5.3.2 全浸泡实验
    5.4 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]生物可降解镁合金支架的发展与展望[J]. 李宇罡,杨栋,辛世杰.  中华血管外科杂志. 2017(01)
[2]Ni含量对长周期堆垛结构增强Mg-Ni-Y合金组织与性能的影响[J]. 郝良彦,杨雄,吕书林,方晓刚,吴树森.  特种铸造及有色合金. 2016(12)
[3]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)
[4]热轧参数对铸态AZ91镁合金组织与性能的影响[J]. 郑留伟,梁伟,王红霞,边丽萍,王一德.  材料热处理学报. 2015(12)
[5]骨植入生物可降解镁合金研究进展[J]. 曹跃杰,张雪飞,管仁国,周天国,崔彤.  轻合金加工技术. 2015(03)
[6]稀土元素对镁合金组织结构与性能影响的研究进展[J]. 胡文鑫,杨正华,陈国华,曹永存.  稀土. 2014(05)
[7]复合能场铸轧对AZ61镁板组织及性能的影响[J]. 张欢欢,黄元春,刘胜胆,刘宇,肖政兵,杜志勇.  中国有色金属学报. 2014(08)
[8]在线固溶及离线热处理对压铸AZ91D镁合金组织及硬度的影响（英文）[J]. 徐玉磊,张奎,李兴刚,雷健,袁海波,刘正.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(11)
[9]AZ31镁合金轧制工艺的研究[J]. 张丁非,徐杏杏,兰伟,戴庆伟,齐福刚.  材料工程. 2011(11)
[10]耐热镁合金的研究进展[J]. 田树科,郭学锋,崔红保,黄丹,王英.  铸造技术. 2011(08)

硕士论文
[1]医用镁合金体外降解行为研究[D]. 钮长慧.东南大学 2015
[2]长周期堆垛有序结构增强高强度Mg-Y-Ni-Zn合金的研究[D]. 张志富.太原理工大学 2014



本文编号：3138648