ECAP变形对ZA63合金组织、织构及性能的影响
发布时间：2021-08-26 19:11
镁合金以其质轻、高比强/刚度及其它一系列优点在同其它结构材料的竞争中逐渐占据明显优势,已成为新材料研究、开发与应用的热点。但是,其高温稳定性差、耐热耐蚀性能差在工业应用中仍受到了限制。Mg-Zn-Al（ZA系）耐热镁合金因具有高熔点τ相(Mg32（Zn,Al）49)而得到广泛关注。有望通过合金化、热变形以及热处理来提高镁合金的高温力学性能使其作用效果更加突出。本课题系统的研究了ZA63合金组织和性能在不同热处理工艺下的变化规律以及变形道次对合金显微组织、织构取向、室温拉伸性能以及阻尼性能的影响。在不同热处理工艺下对ZA63合金组织和力学性能进行研究,确定最佳热处理工艺参数:固溶工艺为345℃×40h水淬,时效工艺为预时效75℃×24h+二级时效175℃×20h。对合金进行时效处理发现,不同时效时间对析出相的数量和晶粒尺寸有很大影响,合金硬度随着时效时间的增加显著提高。时效处理后抗拉强度和伸长率分别为232MPa和14.3%,较铸态合金分别提高了34.9%和43%。在330℃对ZA63合金进行ECAP（等通道挤压）变形发现:合金4道次时具有优良...
【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 引言
1.2 镁及镁合金
1.2.1 镁及镁合金简介
1.2.2 镁合金工艺特点及国内外研究进展
1.2.3 镁合金的应用
1.3 Mg-Zn-Al系合金强化机制
1.4 材料阻尼性能的研究
1.4.1 阻尼性能简介
1.4.2 材料阻尼机制
1.4.3 影响镁合金阻尼性能的因素
1.5 等通道转角挤压
1.5.1 等通道转角挤压工艺原理
1.5.2 工艺参数的影响
1.5.3 等通道转角挤压对镁合金性能的影响
1.6 本文主要研究内容
第二章 试验材料与试验方法
2.1 试验技术路线
2.2 试验材料
2.3 试验方法
2.3.1 试验所需设备
2.3.2 合金熔炼
2.3.3 热处理工艺制定
2.3.4 等通道挤压
2.4 显微组织观察
2.4.1 光学显微组织(OM)观察
2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)观察
2.4.3 X射线衍射仪(XRD)观察
2.4.4 电子背散射(EBSD)衍射分析
2.4.5 差式扫描量热(DSC)分析
2.5 性能测试
2.5.1 显微硬度测试
2.5.2 室温力学性能测试
2.5.3 室温和高温阻尼性能测试
2.6 试验结果处理
第三章 热处理对ZA63合金显微组织和性能的影响
3.1 引言
3.2 铸态合金显微组织
3.3 ZA63合金固溶处理
3.3.1 固溶温度对ZA63合金显微组织的影响
3.3.2 固溶工艺对合金硬度的影响
3.3.3 固溶时间对ZA63合金显微组织的影响
3.3.4 固溶处理强化机理分析
3.4 ZA63合金时效处理
3.4.1 时效工艺对ZA63合金硬度的影响
3.4.2 时效时间对ZA63合金显微组织的影响
3.4.3 时效时间对ZA63合金力学性能的影响
3.4.4 时效强化机理分析
3.5 本章小结
第四章 ECAP变形对ZA63合金组织和力学性能的影响
4.1 引言
4.2 ECAP变形前后ZA63合金材料的显微组织
4.2.1 固溶态ZA63合金显微组织
4.2.2 ECAP态 ZA63合金显微组织
4.3 ECAP变形过程中ZA63合金的织构演变
4.4 ECAP对 ZA63合金力学性能的分析
4.4.1 ZA63合金室温拉伸力学性能
4.4.2 ZA63合金拉伸断口形貌
4.4.3 织构和晶粒尺寸与力学性能之间的关系
4.5 小结
第五章 ECAP变形对ZA63合金阻尼性能的影响
5.1 引言
5.2 ECAP变形对ZA63合金室温阻尼性能的影响
5.2.1 ZA63合金室温阻尼
5.2.2 G-L位错理论
5.3 ECAP变形对ZA63合金高温阻尼性能的影响
5.3.1 材料中的内耗峰的分离与激活能的计算
5.3.2 固溶处理对ZA63合金阻尼-温度谱的影响
5.3.3 ECAP变形ZA63合金阻尼-温度谱的影响
5.3.4 ZA63合金阻尼-温度谱P1峰机理分析
5.3.5 ZA63合金阻尼-温度谱P2峰机理分析
5.4 结论
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]热处理工艺对Mg-6Zn-2Sm-0.4Zr镁合金显微组织和力学性能的影响[J]. 张玉,黄晓锋,马振铎,李雅,马颖,郝远. 中国有色金属学报. 2017(10)
[2]Mg-Zn合金的时效处理研究进展[J]. 熊庭辉,罗岚,刘勇,吴进. 材料热处理学报. 2017(06)
[3]Microstructure evolution of ZA72 magnesium alloy during partial remelting[J]. Feng Kai,Huang Xiaofeng,Ma Ying,Chen Tijun,Hao Yuan. China Foundry. 2013(02)
[4]铸态AZ31镁合金热压缩过程中的再结晶行为[J]. 肖凯. 材料工程. 2012(02)
[5]Mg-Zn-Al系镁合金研究现状与发展[J]. 陈建波,黄晓锋. 热加工工艺. 2011(22)
[6]Y对AZ91D镁合金阻尼性能的影响[J]. 马戎,董选普,程鲁,张磊,樊自田. 铸造. 2011(03)
[7]具有初始织构的AZ31镁合金等通道挤压的显微组织和织构研究[J]. 王磊,武保林. 沈阳航空工业学院学报. 2009(05)
[8]阻尼镁合金的研究现状与发展趋势[J]. 王敬丰,赵亮,胡耀波,彭建,张丁非,潘复生,丁培道. 材料导报. 2008(07)
[9]铸态ZK51镁合金的显微组织及其阻尼行为[J]. 林琳,王锦程,万迪庆,冯志刚,杨根仓. 功能材料. 2008(05)
[10]汽车轻量化技术中新材料的发展及应用[J]. 冯美斌. 汽车工程. 2006(03)
博士论文
[1]Mg-Zn-Al新型镁合金开发及半固态触变成形[D]. 冯凯.兰州理工大学 2013
[2]合金化对高锌镁合金组织和性能影响的研究[D]. 游志勇.太原理工大学 2012
[3]Mg-Zn-Al-X合金的组织、性能及其蠕变行为研究[D]. 陈吉华.湖南大学 2010
硕士论文
[1]等通道转角挤压（ECAP）对Mg-xSi合金组织及性能的影响[D]. 张俊.太原理工大学 2017
[2]Mg/Al多层复合板阻尼行为研究[D]. 王琛.哈尔滨工业大学 2013
[3]ECAP变形及二次挤压对Mg-Zn-Ca-Mn合金组织与性能的影响[D]. 宋鹏.哈尔滨工业大学 2010
[4]等通道角变形（ECAP）对纯镁的阻尼性能与力学性能的影响[D]. 范国栋.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3364807
【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 引言
1.2 镁及镁合金
1.2.1 镁及镁合金简介
1.2.2 镁合金工艺特点及国内外研究进展
1.2.3 镁合金的应用
1.3 Mg-Zn-Al系合金强化机制
1.4 材料阻尼性能的研究
1.4.1 阻尼性能简介
1.4.2 材料阻尼机制
1.4.3 影响镁合金阻尼性能的因素
1.5 等通道转角挤压
1.5.1 等通道转角挤压工艺原理
1.5.2 工艺参数的影响
1.5.3 等通道转角挤压对镁合金性能的影响
1.6 本文主要研究内容
第二章 试验材料与试验方法
2.1 试验技术路线
2.2 试验材料
2.3 试验方法
2.3.1 试验所需设备
2.3.2 合金熔炼
2.3.3 热处理工艺制定
2.3.4 等通道挤压
2.4 显微组织观察
2.4.1 光学显微组织(OM)观察
2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)观察
2.4.3 X射线衍射仪(XRD)观察
2.4.4 电子背散射(EBSD)衍射分析
2.4.5 差式扫描量热(DSC)分析
2.5 性能测试
2.5.1 显微硬度测试
2.5.2 室温力学性能测试
2.5.3 室温和高温阻尼性能测试
2.6 试验结果处理
第三章 热处理对ZA63合金显微组织和性能的影响
3.1 引言
3.2 铸态合金显微组织
3.3 ZA63合金固溶处理
3.3.1 固溶温度对ZA63合金显微组织的影响
3.3.2 固溶工艺对合金硬度的影响
3.3.3 固溶时间对ZA63合金显微组织的影响
3.3.4 固溶处理强化机理分析
3.4 ZA63合金时效处理
3.4.1 时效工艺对ZA63合金硬度的影响
3.4.2 时效时间对ZA63合金显微组织的影响
3.4.3 时效时间对ZA63合金力学性能的影响
3.4.4 时效强化机理分析
3.5 本章小结
第四章 ECAP变形对ZA63合金组织和力学性能的影响
4.1 引言
4.2 ECAP变形前后ZA63合金材料的显微组织
4.2.1 固溶态ZA63合金显微组织
4.2.2 ECAP态 ZA63合金显微组织
4.3 ECAP变形过程中ZA63合金的织构演变
4.4 ECAP对 ZA63合金力学性能的分析
4.4.1 ZA63合金室温拉伸力学性能
4.4.2 ZA63合金拉伸断口形貌
4.4.3 织构和晶粒尺寸与力学性能之间的关系
4.5 小结
第五章 ECAP变形对ZA63合金阻尼性能的影响
5.1 引言
5.2 ECAP变形对ZA63合金室温阻尼性能的影响
5.2.1 ZA63合金室温阻尼
5.2.2 G-L位错理论
5.3 ECAP变形对ZA63合金高温阻尼性能的影响
5.3.1 材料中的内耗峰的分离与激活能的计算
5.3.2 固溶处理对ZA63合金阻尼-温度谱的影响
5.3.3 ECAP变形ZA63合金阻尼-温度谱的影响
5.3.4 ZA63合金阻尼-温度谱P1峰机理分析
5.3.5 ZA63合金阻尼-温度谱P2峰机理分析
5.4 结论
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]热处理工艺对Mg-6Zn-2Sm-0.4Zr镁合金显微组织和力学性能的影响[J]. 张玉,黄晓锋,马振铎,李雅,马颖,郝远. 中国有色金属学报. 2017(10)
[2]Mg-Zn合金的时效处理研究进展[J]. 熊庭辉,罗岚,刘勇,吴进. 材料热处理学报. 2017(06)
[3]Microstructure evolution of ZA72 magnesium alloy during partial remelting[J]. Feng Kai,Huang Xiaofeng,Ma Ying,Chen Tijun,Hao Yuan. China Foundry. 2013(02)
[4]铸态AZ31镁合金热压缩过程中的再结晶行为[J]. 肖凯. 材料工程. 2012(02)
[5]Mg-Zn-Al系镁合金研究现状与发展[J]. 陈建波,黄晓锋. 热加工工艺. 2011(22)
[6]Y对AZ91D镁合金阻尼性能的影响[J]. 马戎,董选普,程鲁,张磊,樊自田. 铸造. 2011(03)
[7]具有初始织构的AZ31镁合金等通道挤压的显微组织和织构研究[J]. 王磊,武保林. 沈阳航空工业学院学报. 2009(05)
[8]阻尼镁合金的研究现状与发展趋势[J]. 王敬丰,赵亮,胡耀波,彭建,张丁非,潘复生,丁培道. 材料导报. 2008(07)
[9]铸态ZK51镁合金的显微组织及其阻尼行为[J]. 林琳,王锦程,万迪庆,冯志刚,杨根仓. 功能材料. 2008(05)
[10]汽车轻量化技术中新材料的发展及应用[J]. 冯美斌. 汽车工程. 2006(03)
博士论文
[1]Mg-Zn-Al新型镁合金开发及半固态触变成形[D]. 冯凯.兰州理工大学 2013
[2]合金化对高锌镁合金组织和性能影响的研究[D]. 游志勇.太原理工大学 2012
[3]Mg-Zn-Al-X合金的组织、性能及其蠕变行为研究[D]. 陈吉华.湖南大学 2010
硕士论文
[1]等通道转角挤压（ECAP）对Mg-xSi合金组织及性能的影响[D]. 张俊.太原理工大学 2017
[2]Mg/Al多层复合板阻尼行为研究[D]. 王琛.哈尔滨工业大学 2013
[3]ECAP变形及二次挤压对Mg-Zn-Ca-Mn合金组织与性能的影响[D]. 宋鹏.哈尔滨工业大学 2010
[4]等通道角变形（ECAP）对纯镁的阻尼性能与力学性能的影响[D]. 范国栋.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3364807
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