固溶处理与挤压变形对Mg-9Gd-xAl合金组织及力学性能影响
发布时间：2021-05-13 16:31
本文通过高能超声搅拌铸造法制备了Mg-9Gd-xAl合金,并对其进行固溶处理和正挤压变形,通过OM,SEM,XRD,TEM以及维氏硬度和室温拉伸实验,系统地研究了铸态、固溶态及挤压态Mg-9Gd-xAl合金显微组织演变及力学性能变化规律,探明固溶处理过程中晶粒内部形成的层片相成分,形成条件、机理;揭示层片相及其他第二相在挤压过程中演变规律、其对合金基体的晶粒细化和强度改善作用机制,具体研究结果如下:铸态Mg-9Gd-xAl合金晶粒尺寸随着Al含量的增加而减小。同时,随着Al含量的增大,Mg5Gd相会由短棒状转变为网状分布;Mg-Al-Gd相由颗粒状转变为鱼骨状,随后转变为花瓣状;分布于基体晶粒的中心区域的颗粒状Al2Gd相尺寸不断增大。当Al含量达到0.8wt%时,合金的综合力学性能最佳,其抗拉强度达到135MPa,伸长率达到14.5%。对Mg-9Gd-xAl合金进行固溶处理时,发现固溶处理不能使Al2Gd相溶解,而Mg5Gd相和Mg-Al-Gd相随着固溶处理时间延长消失。另外,发现层片相只有在Al...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 稀土镁合金
1.1.1 稀土镁合金的应用
1.1.2 稀土镁合金研究现状及存在的问题
1.2 镁钆系合金
1.2.1 镁钆二元合金
1.2.2 镁钆铝合金
1.3 稀土镁合金的变形工艺
1.4 本课题的研究目的、意义及内容
1.4.1 研究目的和意义
1.4.2 研究内容
第二章 试验方案及研究方法
2.1 试验技术路线
2.2 试验材料及制备方法
2.3 固溶处理设备及工艺
2.4 挤压变形设备及工艺
2.5 组织检测及力学性能分析
第三章 铸态Mg-9Gd-xAl合金的组织和性能
3.1 Al含量对铸态Mg-9Gd合金组织的影响
3.1.1 Al含量对铸态Mg-9Gd合金晶粒尺寸的影响
3.1.2 Al含量对铸态Mg-9Gd合金第二相的影响
3.1.3 铸态Mg-9Gd-xAl合金物相分析
3.2 Al含量对铸态Mg-9Gd合金力学性能的影响
3.2.1 Al含量对铸态Mg-9Gd硬度的影响
3.2.2 Al含量对铸态Mg-9Gd合金拉伸性能的影响
3.3 本章小结
第四章 固溶处理对Mg-9Gd-xAl合金的组织和性能的影响
4.1 固溶处理对Mg-9Gd-xAl合金组织的影响
4.1.1 固溶态Mg-9Gd-xAl合金组织演变
4.1.2 层片相的形成机理分析
4.1.3 固溶态物相分析
4.2 固溶处理对Mg-9Gd-xAl合金性能的影响
4.2.1 固溶态Mg-9Gd-xAl合金硬度
4.2.2 固溶态Mg-9Gd-xAl合金的拉伸性能
4.3 本章小结
第五章 挤压变形对Mg-9Gd-xAl(x=0.4,0.6,0.8)合金组织和性能的影响
5.1 挤压态Mg-9Gd-xAl合金组织
5.1.1 挤压态Mg-9Gd-xAl合金基体晶粒尺寸
5.1.2 挤压态Mg-9Gd-xAl合金第二相演变
5.1.3 第二相在挤压过程中的碎化机制
5.1.4 第二相对晶粒细化的影响机制
5.2 挤压变形对Mg-9Gd-xAl合金性能的影响
5.2.1 挤压变形对Mg-9Gd-xAl合金拉伸性能的影响
5.2.2 挤压态Mg-9Gd-xAl合金的强化机制
5.3 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]非连续增强铝基复合材料的热变形行为研究进展[J]. 肖伯律,黄治冶,马凯,张星星,马宗义. 金属学报. 2019(01)
[2]纳米SiCp含量对超声方法制备的SiCp/A356复合材料组织和性能的影响（英文）[J]. 胡坤,袁渡,吕书林,吴树森. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2018(11)
[3]Effects of Passes on Microstructure Evolution and Mechanical Properties of Mg–Gd–Y–Zn–Zr Alloy During Multidirectional Forging[J]. Bing Li,Bu-Gang Teng,De-Gao Luo. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2018(10)
[4]微合金化对镁合金的导热和力学性能的影响[J]. 唐涌清,王春明,陈松. 特种铸造及有色合金. 2018(06)
[5]新型稀土镁合金的研究进展[J]. 邢清源,孟令刚,杨守杰,周永江,张兴国. 铸造. 2018(04)
[6]Nd对AZ91镁合金显微组织及硬度的影响[J]. 于智磊,崔晓明,刘飞,魏安妮,康永飞. 内蒙古工业大学学报(自然科学版). 2018(01)
[7]镁钆合金凝固组织分析及模拟研究[J]. 肖凯凯,赵莉萍,张慧敏,刘淑梅. 铸造. 2017(10)
[8]挤压前固溶处理对ECAP态Mg-9Al-1Si合金组织及性能的影响[J]. 张晶辉,王万华,赵兴国. 热加工工艺. 2017(14)
[9]Mg-Gd-Er-Zn稀土变形镁合金的微观组织与力学性能[J]. 王朝辉,李楠楠,刘轲,李淑波,杜文博. 北京工业大学学报. 2017(07)
[10]热处理工艺对AZ80镁合金组织和硬度的影响[J]. 徐文婷,卢雅琳,周东帅. 热加工工艺. 2017(08)
博士论文
[1]Al及微量元素对Mg-Gd（-Y）合金晶粒细化行为、组织及力学性能影响的研究[D]. 戴吉春.上海交通大学 2014
[2]稀土变形镁合金的组织控制与断裂行为研究[D]. 林丹.东北大学 2011
[3]超轻Mg-Li-Al-RE系合金组织和性能研究[D]. 刘滨.哈尔滨工程大学 2008
硕士论文
[1]Mg-9Gd-8Y-2Nd-1.2Zr镁合金挤压工艺及组织性能研究[D]. 钟逸群.哈尔滨工业大学 2014
[2]合金化对AZ61变形镁合金组织及力学性能影响的研究[D]. 叶睿宇.重庆大学 2014
[3]G20CrNi2Mo轴承钢洁净度及性能研究[D]. 刘瑞军.东北大学 2013
[4]Mg-Gd-Y-Zr合金中Mg5Gd、Mg24Y5的分布及其对力学性能的影响[D]. 木宗云.中南大学 2013
[5]Mg-Gd合金及SiCp/Mg-Gd复合材料的研究[D]. 刘伟清.哈尔滨工业大学 2012
[6]钆镁合金检测方法及偏析规律的研究[D]. 马雅静.内蒙古大学 2011
[7]镁合金锻造性能及楔形体成形工艺研究[D]. 陈献刚.沈阳理工大学 2011
[8]Mg-Y-Nd-xGd稀土镁合金的组织与性能[D]. 兴成尧.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3184346
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 稀土镁合金
1.1.1 稀土镁合金的应用
1.1.2 稀土镁合金研究现状及存在的问题
1.2 镁钆系合金
1.2.1 镁钆二元合金
1.2.2 镁钆铝合金
1.3 稀土镁合金的变形工艺
1.4 本课题的研究目的、意义及内容
1.4.1 研究目的和意义
1.4.2 研究内容
第二章 试验方案及研究方法
2.1 试验技术路线
2.2 试验材料及制备方法
2.3 固溶处理设备及工艺
2.4 挤压变形设备及工艺
2.5 组织检测及力学性能分析
第三章 铸态Mg-9Gd-xAl合金的组织和性能
3.1 Al含量对铸态Mg-9Gd合金组织的影响
3.1.1 Al含量对铸态Mg-9Gd合金晶粒尺寸的影响
3.1.2 Al含量对铸态Mg-9Gd合金第二相的影响
3.1.3 铸态Mg-9Gd-xAl合金物相分析
3.2 Al含量对铸态Mg-9Gd合金力学性能的影响
3.2.1 Al含量对铸态Mg-9Gd硬度的影响
3.2.2 Al含量对铸态Mg-9Gd合金拉伸性能的影响
3.3 本章小结
第四章 固溶处理对Mg-9Gd-xAl合金的组织和性能的影响
4.1 固溶处理对Mg-9Gd-xAl合金组织的影响
4.1.1 固溶态Mg-9Gd-xAl合金组织演变
4.1.2 层片相的形成机理分析
4.1.3 固溶态物相分析
4.2 固溶处理对Mg-9Gd-xAl合金性能的影响
4.2.1 固溶态Mg-9Gd-xAl合金硬度
4.2.2 固溶态Mg-9Gd-xAl合金的拉伸性能
4.3 本章小结
第五章 挤压变形对Mg-9Gd-xAl(x=0.4,0.6,0.8)合金组织和性能的影响
5.1 挤压态Mg-9Gd-xAl合金组织
5.1.1 挤压态Mg-9Gd-xAl合金基体晶粒尺寸
5.1.2 挤压态Mg-9Gd-xAl合金第二相演变
5.1.3 第二相在挤压过程中的碎化机制
5.1.4 第二相对晶粒细化的影响机制
5.2 挤压变形对Mg-9Gd-xAl合金性能的影响
5.2.1 挤压变形对Mg-9Gd-xAl合金拉伸性能的影响
5.2.2 挤压态Mg-9Gd-xAl合金的强化机制
5.3 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]非连续增强铝基复合材料的热变形行为研究进展[J]. 肖伯律,黄治冶,马凯,张星星,马宗义. 金属学报. 2019(01)
[2]纳米SiCp含量对超声方法制备的SiCp/A356复合材料组织和性能的影响（英文）[J]. 胡坤,袁渡,吕书林,吴树森. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2018(11)
[3]Effects of Passes on Microstructure Evolution and Mechanical Properties of Mg–Gd–Y–Zn–Zr Alloy During Multidirectional Forging[J]. Bing Li,Bu-Gang Teng,De-Gao Luo. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2018(10)
[4]微合金化对镁合金的导热和力学性能的影响[J]. 唐涌清,王春明,陈松. 特种铸造及有色合金. 2018(06)
[5]新型稀土镁合金的研究进展[J]. 邢清源,孟令刚,杨守杰,周永江,张兴国. 铸造. 2018(04)
[6]Nd对AZ91镁合金显微组织及硬度的影响[J]. 于智磊,崔晓明,刘飞,魏安妮,康永飞. 内蒙古工业大学学报(自然科学版). 2018(01)
[7]镁钆合金凝固组织分析及模拟研究[J]. 肖凯凯,赵莉萍,张慧敏,刘淑梅. 铸造. 2017(10)
[8]挤压前固溶处理对ECAP态Mg-9Al-1Si合金组织及性能的影响[J]. 张晶辉,王万华,赵兴国. 热加工工艺. 2017(14)
[9]Mg-Gd-Er-Zn稀土变形镁合金的微观组织与力学性能[J]. 王朝辉,李楠楠,刘轲,李淑波,杜文博. 北京工业大学学报. 2017(07)
[10]热处理工艺对AZ80镁合金组织和硬度的影响[J]. 徐文婷,卢雅琳,周东帅. 热加工工艺. 2017(08)
博士论文
[1]Al及微量元素对Mg-Gd（-Y）合金晶粒细化行为、组织及力学性能影响的研究[D]. 戴吉春.上海交通大学 2014
[2]稀土变形镁合金的组织控制与断裂行为研究[D]. 林丹.东北大学 2011
[3]超轻Mg-Li-Al-RE系合金组织和性能研究[D]. 刘滨.哈尔滨工程大学 2008
硕士论文
[1]Mg-9Gd-8Y-2Nd-1.2Zr镁合金挤压工艺及组织性能研究[D]. 钟逸群.哈尔滨工业大学 2014
[2]合金化对AZ61变形镁合金组织及力学性能影响的研究[D]. 叶睿宇.重庆大学 2014
[3]G20CrNi2Mo轴承钢洁净度及性能研究[D]. 刘瑞军.东北大学 2013
[4]Mg-Gd-Y-Zr合金中Mg5Gd、Mg24Y5的分布及其对力学性能的影响[D]. 木宗云.中南大学 2013
[5]Mg-Gd合金及SiCp/Mg-Gd复合材料的研究[D]. 刘伟清.哈尔滨工业大学 2012
[6]钆镁合金检测方法及偏析规律的研究[D]. 马雅静.内蒙古大学 2011
[7]镁合金锻造性能及楔形体成形工艺研究[D]. 陈献刚.沈阳理工大学 2011
[8]Mg-Y-Nd-xGd稀土镁合金的组织与性能[D]. 兴成尧.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3184346
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