Mg-Y合金在等径角挤压中显微组织、织构和力学性能的演变

发布时间：2021-08-24 02:44

　　镁合金由于密度小,比强度、比刚度高,在交通运输及航空航天具有广阔的应用前景。但镁合金强度较低,室温下塑性差限制了其进一步的应用。合金化与晶粒细化是提高镁合金强度与塑性的有效途径。研究表明钇（Y）元素的添加能够弱化镁合金的基面织构,提高镁合金的塑性,同时固溶强化可以提高强度;细化晶粒可以同时提高镁合金的强度和塑性。等径角挤压（ECAP）通过引入强变形来细化晶粒,是目前制备块体超细晶的有效方法之一。目前对ECAP制备常规强织构Mg-Al或Mg-Zn系的研究较为系统和深入,但对含稀土弱织构镁合金的ECAP研究还较为欠缺,因此本文系统地研究了预挤压和铸造Mg-Y合金显微组织、织构和力学性能在不同ECAP工艺下的演化,主要结果如下:1、Y元素（0-5 wt.%）的添加降低了预挤压和铸造Mg-Y合金的晶粒尺寸,提高了室温拉伸的强度。铸造纯Mg和Mg-1Y合金为柱状晶,铸造Mg-5Y合金为等轴晶。2、预挤压Mg-1Y、Mg-5Y合金恒温ECAP中,挤压温度由400℃降低至350℃、300℃,平均晶粒尺寸降低,组织均匀性降低。道次增加使材料获得应变量累积,DRX累积使组织越来越均匀。Y含量的增加提高了... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章绪论
    1.1引言
    1.2 大塑性变形(Severe Plastic Deformation,SPD)
        1.2.1 等径角挤压(Equal-Channel Angular Pressing,ECAP)
        1.2.2 高压扭转(High Pressure Torsion,HPT)
        1.2.3 累积叠轧(Accumulative Roll Bonding,ARB)
        1.2.4 往复挤压(Cyclic Extrusion Compression,CEC)
        1.2.5 多向锻造(Multi– directional Forging,MDF)
    1.3 镁合金等径角挤压研究现状
        1.3.1 等径角挤压原理
        1.3.2 ECAP参数对镁合金ECAP的影响
            1.3.2.1 模具参数
            1.3.2.2 挤压路径
            1.3.2.3 挤压温度
            1.3.2.4 挤压道次
        1.3.3 镁合金在ECAP后力学性能的变化
    1.4 本课题的研究目的和内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线图
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验材料的制备
    2.2 实验模具
    2.3 ECAP挤压工艺
        2.3.1 恒温挤压
        2.3.2 变温挤压
    2.4 显微组织观察与分析
        2.4.1 光学显微(OM)观察
        2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)观察
        2.4.3 X射线衍射(XRD)宏观织构分析
        2.4.4 电子背散射衍射(EBSD)分析
    2.5 力学性能
        2.5.1 维氏硬度
        2.5.2 拉伸性能
第3章 预挤压及铸造Mg-Y合金显微组织和力学性能
    3.1 预挤压Mg-Y合金
        3.1.1 显微组织观察
        3.1.2 力学性能
            3.1.2.1 维氏硬度
            3.1.2.2 拉伸性能
    3.2 铸造Mg-Y合金
        3.2.1 显微组织观察
        3.2.2 维氏硬度
    3.3 本章小结
第四章ECAP工艺对预挤压Mg-Y合金组织及力学性能的影响
    4.1 恒温挤压Mg-Y合金显微组织观察分析
        4.1.1 金相图观察及分析
            4.1.1.1 温度的影响
            4.1.1.2 道次的影响
            4.1.1.3 Y含量的影响
        4.1.2 织构分析
    4.2 变温挤压Mg-Y合金显微组织观察分析
        4.2.1 金相图观察及分析
        4.2.2 织构分析
    4.3 力学性能分析
        4.3.1 维氏硬度
        4.3.2 拉伸性能
    4.4 本章小结
第5章 铸造Mg-Y合金变温ECAP研究
    5.1 组织演变
    5.2 力学性能
        5.2.1 维氏硬度
        5.2.2 拉伸性能
    5.3 铸造Mg-Y合金ECAP与预挤压的对比
    5.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间所获成果



本文编号：3359119