超声滚压处理GZ151K合金显微组织和力学性能

发布时间：2021-05-17 09:28

　　近年来,众多研究表明梯度纳米结构镁合金由于其独特的显微组织结构从而具有优异的性能。与其它各类制备梯度纳米结构的表面强化技术相比,超声滚压（Ultrasonic surface rolling process,USRP）工艺不但能使材料产生梯度纳米结构,而且能调控其表面形貌,从而改善材料的综合性能,并且对材料尺寸影响较少。因此,本工作将USRP技术应用于Mg-15Gd-1Zn-0.4Zr（GZ151K）合金,利用一系列显微组织结构表征、力学性能检测和腐蚀性能测试设备,系统地研究了USRP工艺对GZ151K合金显微组织结构、力学性能、断裂机理及耐蚀性能的影响,从而优化USRP工艺。然后对最优USRP工艺处理后的GZ151K合金样品进行时效处理,并对其显微组织结构演变规律和力学性能特性进行表征,进而研究USRP工艺对GZ151K合金时效析出行为的影响。主要研究结论如下:1.GZ151K合金经过不同压强USRP处理后,在其截面上产生了由大量孪晶组成的表面剧烈塑性变形（Surface deformation,SD）层。且随着USRP处理过程中压强的增加,GZ151K合金平均晶粒尺寸逐渐降低,其S... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 镁合金概述
        1.2.1 镁及镁合金的简介
        1.2.2 镁合金的分类
    1.3 稀土镁合金
        1.3.1 稀土镁合金的简介
        1.3.2 稀土镁合金的研究现状与应用
        1.3.3 稀土镁合金的强化途径
    1.4 表面强化技术
        1.4.1 表面涂覆或沉积技术
        1.4.2 表面自纳米化技术
        1.4.3 表面混合纳米化技术
    1.5 超声滚压工艺
        1.5.1 超声滚压工艺原理
        1.5.2 超声滚压工艺特点
        1.5.3 超声滚压工艺的相关研究
    1.6 研究目的、意义及内容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究意义
        1.6.3 研究内容
第2章 研究方案及实验过程
    2.1 工艺路线
    2.2 材料制备
    2.3 实验方法
        2.3.1 超声滚压工艺
        2.3.2 热处理工艺
    2.4 显微组织观测
        2.4.1 表面形貌和粗糙度测量
        2.4.2 金相观察
        2.4.3 SEM观察
        2.4.4 XRD测试
    2.5 力学性能测试
        2.5.1 显微硬度试验
        2.5.2 拉伸试验
    2.6 电化学性能检测
第3章 超声滚压工艺对GZ151K合金显微组织、力学和腐蚀性能的影响
    3.1 显微组织
        3.1.1 表面宏观形貌和粗糙度
        3.1.2 表面显微三维形貌和粗糙度
        3.1.3 金相和SEM观测
        3.1.4 X-射线衍射
        3.1.5 显微组织演变规律分析
    3.2 力学性能
        3.2.1 显微硬度测试
        3.2.2 拉伸性能
        3.2.3 拉伸断口
        3.2.4 应变硬化行为
    3.3 耐腐蚀性能
    3.4 结果讨论与分析
第4章 超声滚压工艺对GZ151K合金时效析出行为的影响
    4.1 力学性能
        4.1.1 显微硬度测试
    4.2 显微组织
        4.2.1 金相观察
        4.2.2 SEM分析
        4.2.3 X-射线衍射
        4.2.4 超声滚压促进GZ151K合金析出行为机理
    4.3 结果讨论与分析
第5章 结论与展望
    5.1 要结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土镁合金强韧性设计与开发[J]. 曾小勤,史枭颖.  航空材料学报. 2017(01)
[2]Thermal Stability of Nanocrystalline AZ31 Magnesium Alloy Fabricated by Surface Mechanical Attrition Treatment[J]. Jiang-Man Xu,Yong Liu,Bin Jin,Jia-Xin Li,Shi-Ming Zhai,Xiang-Jie Yang,Jian Lu.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(09)
[3]梯度纳米结构材料[J]. 卢柯.  金属学报. 2015(01)
[4]镁合金板材温热变形机理及温热成形技术[J]. 张士宏,宋广胜,宋鸿武,程明.  机械工程学报. 2012(18)
[5]Ca和稀土元素Ce的复合添加对镁合金组织和耐蚀性的影响[J]. 刘俊茹,王智民,王雪怡.  热加工工艺. 2011(16)
[6]表面强化技术的研究及其应用[J]. 周永权,赵洋,王璞.  机械管理开发. 2010(05)
[7]高性能镁合金研究及应用的新进展[J]. 丁文江,吴玉娟,彭立明,曾小勤,林栋樑,陈彬.  中国材料进展. 2010(08)
[8]金属材料表面纳米化研究现状[J]. 刘红.  石油工程建设. 2010(03)
[9]浅析表面自身纳米化及其应用进展[J]. 丛志新,王宇.  热处理技术与装备. 2008(01)
[10]Mg-15Gd-0.6Zr合金的组织与力学性能[J]. 肖阳,张新明,陈健美,蒋浩.  中国有色金属学报. 2006(11)

硕士论文
[1]AISI304不锈钢圆柱面的超声冲击表面强化及其组织性能的研究[D]. 甘雨林.大连理工大学 2014
[2]AZ31变形镁合金的形变与损伤行为研究[D]. 高占峰.东北大学 2009



本文编号：3191525