高Ca/Al比Mg-Al-Ca合金的超塑性研究
发布时间：2021-08-31 06:04
作为最轻的常用工程合金,镁合金广泛应用于航空航天和汽车领域。向Mg-Al系合金加入Ca能提高铸造性能,减小晶粒尺寸。Mg-Al-Ca合金中含有的热稳定金属间化合物对镁合金的性能有很重要的影响。本论文以四种高Ca/Al质量比（约为1）的Mg-Al-Ca合金（Mg-2Al-2Ca、 Mg-3Al-3Ca、Mg-4Al-4Ca、Mg-5Al=5Ca）为研究对象,通过半连续直接水冷铸造技术制备这四种合金,采用挤压工艺提高材料的性能,研究挤压工艺对合金微观组织、力学性能的影响和挤压态合金的超塑性现象与机理,得到以下主要结论：铸态镁合金具有二次相分布于晶界的枝晶结构。Ca能很好地细化晶粒,Al和Ca元素含量越多,二次相含量越多,铸态合金晶粒越细小,四种合金中Mg-5Al-5Ca的晶粒最小。合金中的相组成经鉴定为a-Mg+大量Al2Ca+少量Mg2Ca。经过挤压,四种Mg-Al-Ca合金的晶粒得到细化,二次相也被细化为更小的粒子。挤压态Mg-3Al-3Ca的强度最高,屈服强度和抗拉强度分别为303MPa和333MPa,伸长率为4.3%。挤压工艺使得Mg-3Al-3Ca的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１变形镇合金与铸造镇合金的屈服强度对比ｔｉＷ??
分布和形态等有关。??流变可能是晶粒内部沿晶面产生的滑移，也可能是沿晶界滑动（或相界滑动），这些都与点缺陷（空位和间隙原子）有关。晶界或相界除了发生滑动外，还有迁移，迁移通常的改变。晶界和相界的状态处于非晶态和晶态之间，因此晶。??有很多超塑性变形机理模型被提出，下面是一些很典型的蠕变机理??力高温条件下材料内部的位错密度很低，位错能动性差，位的超塑性变形形式。然而超塑性变形时材料内部的大量过饱作用下发生定向运动，空位运动引起原子向相反的方向扩扩散攝变类型。??个Ｃ?个〇??
变形时外加应力〇施加的功Ｗ四种形式被消耗，并且是不可逆??的：??①扩散过程，包含晶界扩散和晶内扩散消耗的功，②晶界滑动，相邻晶粒发??生滑动时抵抗粘滞阻力所消耗的功，③界面反应，空位脱离或接近晶界时克服界??面势垒所使用的功，④晶界面积变化，晶粒群由状态ａ过渡至状态ｂ时，晶界总??的面积増加，界面能增加，此时会消耗能量，由状态ｂ变为状态Ｃ时，总面积减??小，界面能也减小，此时会释放部分界面能。由状态ａ到状态ｂ所需的能量只能??是外加应力供应，因此要有一个初始应力〇〇，即应力口槛值〇〇，当外加应力小??于该应力时，晶界滑动不能进行，扩散过程的有效应力〇ｅ＝口－口０。??通常晶界滑动和界面反应过程消耗的能量小到可Ｗ忽略不计，从而得到该晶??界滑动模型对应的应变速率：??．１００幻ｆ?０．７２／Ｖｉ?．?３鸟＂ｉｎ?（１－６）??ｅ?＝?—￣；—?〇■?１Ｈ?ｕ、??ｃｉ－ｋＴ［?ｄ?八?ｄＤ、）Ｉ??其中，７是界面能，〇．７２）；／＾／是应力口槛值〇〇，?？１是髙渠道扩散时的晶界厚度，??
【参考文献】：
期刊论文
[1]控轧控冷工艺对X120管线钢碳氮化物析出的影响[J]. 郑宏伟,唐荻,武会宾,杨柳. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(07)
[2]往复挤压ZK60合金的低温准超塑性（英文）[J]. 杨文朋,郭学锋,杨凯军. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(02)
[3]世界镁金属供需形势及应对策略[J]. 鲍荣华,周进生. 中国矿业. 2009(12)
[4]ZK60镁合金的室温静液挤压强化[J]. 王荣,朱秀荣,杨波,钱学梅,齐霖,刘楚明. 中南大学学报(自然科学版). 2008(02)
[5]AZ31变形镁合金的研究与开发[J]. 谢春晓,陈丙璇,刘凯. 金属世界. 2006(02)
[6]Ca合金化在镁合金中的作用[J]. 曹林锋,杜文博,苏学宽,聂祚仁,左铁镛. 铸造技术. 2006(02)
[7]Ca对镁合金组织、力学性能和腐蚀性能的影响[J]. 樊昱,吴国华,高洪涛,翟春泉,朱燕萍. 中国有色金属学报. 2005(02)
[8]高强高导低溶质Cu-Ag-Cr合金时效析出特性的研究[J]. 贾淑果,刘平,任凤章,田保红,郑茂盛,周根树. 材料热处理学报. 2004(02)
[9]镁合金材料的塑性变形理论及其技术[J]. 陈振华,夏伟军,严红革,傅定发,陈吉华. 化工进展. 2004(02)
[10]AZ31B变形镁合金压力成形[J]. 张青来,李强,卢晨,丁文江. 轻合金加工技术. 2004(01)
硕士论文
[1]工业挤压态AZ31镁合金的预处理及高应变速率条件下的压缩超塑性研究[D]. 王宽.太原理工大学 2010
[2]AZ31变形镁合金板材轧制工艺、组织与性能[D]. 李姗.西安建筑科技大学 2007
[3]工业态AZ31镁合金高应变速率压缩超塑性研究[D]. 范钧.太原理工大学 2006
本文编号：3374346
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１变形镇合金与铸造镇合金的屈服强度对比ｔｉＷ??
分布和形态等有关。??流变可能是晶粒内部沿晶面产生的滑移，也可能是沿晶界滑动（或相界滑动），这些都与点缺陷（空位和间隙原子）有关。晶界或相界除了发生滑动外，还有迁移，迁移通常的改变。晶界和相界的状态处于非晶态和晶态之间，因此晶。??有很多超塑性变形机理模型被提出，下面是一些很典型的蠕变机理??力高温条件下材料内部的位错密度很低，位错能动性差，位的超塑性变形形式。然而超塑性变形时材料内部的大量过饱作用下发生定向运动，空位运动引起原子向相反的方向扩扩散攝变类型。??个Ｃ?个〇??
变形时外加应力〇施加的功Ｗ四种形式被消耗，并且是不可逆??的：??①扩散过程，包含晶界扩散和晶内扩散消耗的功，②晶界滑动，相邻晶粒发??生滑动时抵抗粘滞阻力所消耗的功，③界面反应，空位脱离或接近晶界时克服界??面势垒所使用的功，④晶界面积变化，晶粒群由状态ａ过渡至状态ｂ时，晶界总??的面积増加，界面能增加，此时会消耗能量，由状态ｂ变为状态Ｃ时，总面积减??小，界面能也减小，此时会释放部分界面能。由状态ａ到状态ｂ所需的能量只能??是外加应力供应，因此要有一个初始应力〇〇，即应力口槛值〇〇，当外加应力小??于该应力时，晶界滑动不能进行，扩散过程的有效应力〇ｅ＝口－口０。??通常晶界滑动和界面反应过程消耗的能量小到可Ｗ忽略不计，从而得到该晶??界滑动模型对应的应变速率：??．１００幻ｆ?０．７２／Ｖｉ?．?３鸟＂ｉｎ?（１－６）??ｅ?＝?—￣；—?〇■?１Ｈ?ｕ、??ｃｉ－ｋＴ［?ｄ?八?ｄＤ、）Ｉ??其中，７是界面能，〇．７２）；／＾／是应力口槛值〇〇，?？１是髙渠道扩散时的晶界厚度，??
【参考文献】：
期刊论文
[1]控轧控冷工艺对X120管线钢碳氮化物析出的影响[J]. 郑宏伟,唐荻,武会宾,杨柳. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(07)
[2]往复挤压ZK60合金的低温准超塑性（英文）[J]. 杨文朋,郭学锋,杨凯军. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(02)
[3]世界镁金属供需形势及应对策略[J]. 鲍荣华,周进生. 中国矿业. 2009(12)
[4]ZK60镁合金的室温静液挤压强化[J]. 王荣,朱秀荣,杨波,钱学梅,齐霖,刘楚明. 中南大学学报(自然科学版). 2008(02)
[5]AZ31变形镁合金的研究与开发[J]. 谢春晓,陈丙璇,刘凯. 金属世界. 2006(02)
[6]Ca合金化在镁合金中的作用[J]. 曹林锋,杜文博,苏学宽,聂祚仁,左铁镛. 铸造技术. 2006(02)
[7]Ca对镁合金组织、力学性能和腐蚀性能的影响[J]. 樊昱,吴国华,高洪涛,翟春泉,朱燕萍. 中国有色金属学报. 2005(02)
[8]高强高导低溶质Cu-Ag-Cr合金时效析出特性的研究[J]. 贾淑果,刘平,任凤章,田保红,郑茂盛,周根树. 材料热处理学报. 2004(02)
[9]镁合金材料的塑性变形理论及其技术[J]. 陈振华,夏伟军,严红革,傅定发,陈吉华. 化工进展. 2004(02)
[10]AZ31B变形镁合金压力成形[J]. 张青来,李强,卢晨,丁文江. 轻合金加工技术. 2004(01)
硕士论文
[1]工业挤压态AZ31镁合金的预处理及高应变速率条件下的压缩超塑性研究[D]. 王宽.太原理工大学 2010
[2]AZ31变形镁合金板材轧制工艺、组织与性能[D]. 李姗.西安建筑科技大学 2007
[3]工业态AZ31镁合金高应变速率压缩超塑性研究[D]. 范钧.太原理工大学 2006
本文编号：3374346
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