Mg-13Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr合金往复镦—挤变形组织演变研究
发布时间：2021-08-17 20:41
航空航天、军工等高技术领域,装备构件轻量化和高性能一直是发展的重要方向之一,采用轻质高强材料和大型整体化的结构是其必然选择,稀土镁合金因其具有较高的强度、优良的耐热性和抗蠕变性能成为了研发热点。目前,高性能镁合金大型圆锥筒形件是航空航天领域重要装备构件之一,由于此类构件尺寸结构和力学性能的特殊要求,需要首先对铸锭进行大变形,改善坯料的组织均匀性和提升其力学性能,以便进行后续构件成形。往复镦粗-挤压变形技术属于大塑性变形,可以显著细化合金晶粒,改善合金的力学性能,是一种理想的镁合金铸棒预成形制坯方法。但至今为止,针对高稀土含量的Mg-Gd-Y-Zn-Zr镁合金往复镦-挤变形的相关研究很少,将往复镦-挤技术应用于大尺寸棒料变形制坯也尚未见报道,亟需开展相关问题的研究。本文以Mg-13Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr（wt.%）合金作为研究对象。对铸态合金组织进行表征,研究不同均匀化热处理工艺参数（温度和时间）对合金微观组织及力学性能的影响;通过热压缩模拟试验研究均匀化合金的热变形行为及组织演变规律,构建本构方程,建立热变形加工图,并确定了合理的热加工工艺参数;开展等温往复镦-挤变形实验,...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
等通道转角挤压工艺原理示意图
粒与 Mg24Y5颗粒混合分布。14H 型片层状 LPSO 相逐的压缩强度和延伸率分别达到了 537MPa 和 17.3%。(HPT)是最典型、最具代表性的大塑性变形方法之一，其细化技术。它首先是由哈佛大学 Bridgman 教授于 1943 年渐被研究者们所关注[100, 101]。艺原理图如图 1.2 所示，在一定温度条件下，将圆盘形向上对其施加一个很大的压力，同时旋转下模使坯料横轴向压缩和切向剪切变形。盘形试样在类似于静水压力匀的纳米结构组织。依据模具结构以及金属是否能向型和限定型高压扭转。
术是最先是由 Salishchev 等人提出的，它是具有工业中应[105]。多向锻造是多次自由锻造的重复进行：镦粗、拔长、三个轴向不断变换，坯料在三个轴向都被不断压缩和伸长塑性。其工艺过程如图 1.3 所示，锻锤先沿坯料高度方向0°，进行第二次压缩变形；最后再将坯料旋转 90°继续锻称为进行了一个道次变形，由工艺图可以看出，变形前后，并且细化材料组织。有它独特的优势：对设备要求低，工艺过程简单易操作，块体材料，并有利于材料性能的改善，也可应用在其他变工业化生产的应用潜力。闭模多向锻造技术被较多的应用于金属流动受到模具的限制，变形过程中受到较大的流体也增加，并可以防止了材料发生开裂。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型稀土镁合金工件变形均匀性研究[J]. 赵伟,张治民,于建民,梁丽. 轻合金加工技术. 2017(01)
[2]往复镦挤2A66铝锂合金室温拉伸性能及韧化机制[J]. 滕杰,许娟,高文理,陆政. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[3]Enhanced Strength and Ductility Due to Microstructure Refinement and Texture Weakening of the GW102K Alloy by Cyclic Extrusion Compression[J]. Jinbao Lin,Xinyi Wang,Weijie Ren,Xuexia Yang,Qudong Wang. Journal of Materials Science & Technology. 2016(08)
[4]高压扭转对GW83K镁合金耐腐蚀性能的影响[J]. 文道静,赵永好,唐玲玲,宋云云,郑宇希,李鑫,江静华. 材料导报. 2016(10)
[5]铸造稀土镁合金的研究现状及发展趋势[J]. 苏再军,黄艳香,刘楚明,杨新华. 特种铸造及有色合金. 2015(10)
[6]循环镦-挤制备AZ61镁合金的显微组织与力学性能（英文）[J]. 徐岩,胡连喜,孙宇,贾建波,姜巨福,马庆国. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(02)
[7]大型深孔圆锥形构件省力挤压成形工艺研究[J]. 谢志平,万博维,张治民,黄有旺. 锻压技术. 2015(02)
[8]铸造镁合金在先进航空发动机上的应用[J]. 姚灿,郭芳琼. 装备制造技术. 2015(01)
[9]Mg-13Gd-4Y-0.5Zr镁合金多向锻造组织和性能研究[J]. 尹雪雁,于建民,张治民. 精密成形工程. 2014(06)
[10]Mg-9Gd-3Y-0.3Zr合金的蠕变行为[J]. 李会会,王斌,易丹青,刘会群,黄翔,田哲. 粉末冶金材料科学与工程. 2014(04)
博士论文
[1]纳米Al2O3p/2024铝基复合材料的制备及往复镦—挤变形研究[D]. 苏海.湖南大学 2012
硕士论文
[1]往复镦挤2A66铝锂合金的组织演变及力学性能研究[D]. 许娟.湖南大学 2016
[2]高强Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金锻造变形和组织性能研究[D]. 潘吉鹏.哈尔滨工业大学 2013
[3]多向锻造变形对ZK60镁合金组织和性能影响研究[D]. 徐烽.南京理工大学 2012
[4]高强Mg-Gd-Y-Zr-Zn合金强韧化工艺研究[D]. 王振东.大连理工大学 2011
[5]Mg-10Gd-3Y合金的塑性变形显微组织演变规律研究[D]. 王波伟.西安工业大学 2010
本文编号：3348456
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
等通道转角挤压工艺原理示意图
粒与 Mg24Y5颗粒混合分布。14H 型片层状 LPSO 相逐的压缩强度和延伸率分别达到了 537MPa 和 17.3%。(HPT)是最典型、最具代表性的大塑性变形方法之一，其细化技术。它首先是由哈佛大学 Bridgman 教授于 1943 年渐被研究者们所关注[100, 101]。艺原理图如图 1.2 所示，在一定温度条件下，将圆盘形向上对其施加一个很大的压力，同时旋转下模使坯料横轴向压缩和切向剪切变形。盘形试样在类似于静水压力匀的纳米结构组织。依据模具结构以及金属是否能向型和限定型高压扭转。
术是最先是由 Salishchev 等人提出的，它是具有工业中应[105]。多向锻造是多次自由锻造的重复进行：镦粗、拔长、三个轴向不断变换，坯料在三个轴向都被不断压缩和伸长塑性。其工艺过程如图 1.3 所示，锻锤先沿坯料高度方向0°，进行第二次压缩变形；最后再将坯料旋转 90°继续锻称为进行了一个道次变形，由工艺图可以看出，变形前后，并且细化材料组织。有它独特的优势：对设备要求低，工艺过程简单易操作，块体材料，并有利于材料性能的改善，也可应用在其他变工业化生产的应用潜力。闭模多向锻造技术被较多的应用于金属流动受到模具的限制，变形过程中受到较大的流体也增加，并可以防止了材料发生开裂。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型稀土镁合金工件变形均匀性研究[J]. 赵伟,张治民,于建民,梁丽. 轻合金加工技术. 2017(01)
[2]往复镦挤2A66铝锂合金室温拉伸性能及韧化机制[J]. 滕杰,许娟,高文理,陆政. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[3]Enhanced Strength and Ductility Due to Microstructure Refinement and Texture Weakening of the GW102K Alloy by Cyclic Extrusion Compression[J]. Jinbao Lin,Xinyi Wang,Weijie Ren,Xuexia Yang,Qudong Wang. Journal of Materials Science & Technology. 2016(08)
[4]高压扭转对GW83K镁合金耐腐蚀性能的影响[J]. 文道静,赵永好,唐玲玲,宋云云,郑宇希,李鑫,江静华. 材料导报. 2016(10)
[5]铸造稀土镁合金的研究现状及发展趋势[J]. 苏再军,黄艳香,刘楚明,杨新华. 特种铸造及有色合金. 2015(10)
[6]循环镦-挤制备AZ61镁合金的显微组织与力学性能（英文）[J]. 徐岩,胡连喜,孙宇,贾建波,姜巨福,马庆国. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(02)
[7]大型深孔圆锥形构件省力挤压成形工艺研究[J]. 谢志平,万博维,张治民,黄有旺. 锻压技术. 2015(02)
[8]铸造镁合金在先进航空发动机上的应用[J]. 姚灿,郭芳琼. 装备制造技术. 2015(01)
[9]Mg-13Gd-4Y-0.5Zr镁合金多向锻造组织和性能研究[J]. 尹雪雁,于建民,张治民. 精密成形工程. 2014(06)
[10]Mg-9Gd-3Y-0.3Zr合金的蠕变行为[J]. 李会会,王斌,易丹青,刘会群,黄翔,田哲. 粉末冶金材料科学与工程. 2014(04)
博士论文
[1]纳米Al2O3p/2024铝基复合材料的制备及往复镦—挤变形研究[D]. 苏海.湖南大学 2012
硕士论文
[1]往复镦挤2A66铝锂合金的组织演变及力学性能研究[D]. 许娟.湖南大学 2016
[2]高强Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金锻造变形和组织性能研究[D]. 潘吉鹏.哈尔滨工业大学 2013
[3]多向锻造变形对ZK60镁合金组织和性能影响研究[D]. 徐烽.南京理工大学 2012
[4]高强Mg-Gd-Y-Zr-Zn合金强韧化工艺研究[D]. 王振东.大连理工大学 2011
[5]Mg-10Gd-3Y合金的塑性变形显微组织演变规律研究[D]. 王波伟.西安工业大学 2010
本文编号：3348456
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