表面机械研磨处理Mg-Gd-Zn-Zr合金组织演变和高速冲击行为

发布时间：2022-04-23 14:23

　　镁合金是实际应用中最轻的结构材料,具有高比强、高比模等优点,被誉为“21世纪绿色工程材料”。大多数金属资源已经日益枯竭,因此镁由于其资源比较丰富而受到关注,特别是在国防等对结构轻量化要求较高的大型工程项目领域有广阔的应用前景。但镁合金的低温变形能力差限制了在工业上的开发和应用。对于镁合金最有效的强化方法是固溶强化、细晶强化和析出强化。通过稀土合金化和热处理能够实现提升镁合金在室温下力学性能的关键性目的,可以针对性的改善镁合金在工业等领域的限制问题。表面机械研磨处理技术（Surface Mechanical Attrition Treatment,SMAT）通过使材料微观组织形成梯度结构,能够更有效地抵御材料的失效,提高材料整体的物理性能、力学性能等,从而达到延长材料使用寿命的目的或可以满足一些领域的使用条件。本文试验材料为Mg-15Gd-1Zn-0.4Zr（GZ151K）合金,选择热处理方法以及机械工艺处理方法,对所研究参数进行相应的优化,目的是为了提高GZ151K合金的力学性能。文章主要利用金相显微镜、扫描电镜及X-射线衍射仪等分析手段研究合金的微观组织及成分。通过纳米压痕仪和传统拉... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 镁合金概述
        1.1.1 镁合金的简介
        1.1.2 镁合金的基本性质
    1.2 稀土镁合金
        1.2.1 稀土镁合金的特点
        1.2.2 稀土镁合金的研究现状
        1.2.3 稀土镁合金的发展和应用
    1.3 稀土镁合金的强化处理
        1.3.1 细晶强化
        1.3.2 热强化
        1.3.3 第二相强化
    1.4 表面机械研磨处理
        1.4.1 表面机械研磨处理的概述
        1.4.2 表面机械研磨处理的研究现状
        1.4.3 表面机械研磨处理在镁合金领域的研究
    1.5 霍普金森压杆简介
        1.5.1 霍普金森压杆实验的概述
        1.5.2 霍普金森压杆实验的特点
    1.6 选题意义、研究内容及目标
        1.6.1 选题意义
        1.6.2 研究内容及目标
第2章 实验方案与分析方法
    2.1 工艺路线
    2.2 实验材料及其制备
    2.3 表面机械研磨处理
    2.4 热处理工艺
    2.5 显微组织观测
        2.5.1 金相观察
        2.5.2 XRD测试
        2.5.3 SEM观察
    2.6 力学性能检测
        2.6.1 硬度测试
        2.6.2 拉伸实验
        2.6.3 霍普金森压杆实验
第3章 SMAT对 GZ151K镁合金组织和性能的影响
    3.1 微观组织和物相
        3.1.1 显微组织
        3.1.2 X-射线衍射
        3.1.3 EDS分析
    3.2 力学性能
        3.2.1 硬度测试
        3.2.2 拉伸实验
        3.2.3 断口分析
    3.3 本章小结
第4章 SMAT对 GZ151K镁合金时效析出行为的影响
    4.1 力学性能
        4.1.1 硬度测试
        4.1.2 拉伸实验
        4.1.3 断口分析
    4.2 微观组织和物相
        4.2.1 显微组织
        4.2.2 X-射线衍射
        4.2.4 EDS分析
    4.3 本章小结
第5章 SMAT对 GZ151K镁合金在不同应变率下的动态响应影响
    5.1 微观组织
    5.2 力学性能
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 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
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[3]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)
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[5]ZK60镁合金ACPP挤压棒材组织演变及其时效析出强化[J]. 段翠芳,常万军.  金属热处理. 2014(08)
[6]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)
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[8]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)
[9]高强变形镁合金的研究现状及展望[J]. 宋鹏飞,王敬丰,潘复生.  兵器材料科学与工程. 2010(04)
[10]固溶处理对ZW21镁合金组织和性能的影响[J]. 张大华,王瑞权,李国全,吴召刚,宋聚海.  热处理技术与装备. 2009(05)

博士论文
[1]层状多级分布304ss组织结构与力学性能研究[D]. 陈爱英.上海交通大学 2008



本文编号：3647355