热处理工艺对喷射沉积含Nd镁合金焊丝预挤压坯组织和性能的影响
发布时间：2022-12-11 13:41
镁合金焊丝的发展对于焊接领域具有重要意义,而提高镁合金焊丝的成丝率和塑性延伸率等性能成为目前研究的重点。除了晶粒细化,高合金化,第二相强化,固溶强化等传统的镁合金焊丝材料的改方法以外,镁合金内形成的长周期堆垛有序（即Long period stacking ordered,LPSO）结构相,简称LPSO结构相,既能够提高镁合金焊丝的强度,又可以提高塑性。本文以喷射沉积快速凝固技术制备的高合金化镁合金为基础,通过添加不同质量分数（0,1,2%）的Nd,制备了Mg-9Al-3Zn-6Ca-1Mn,Mg-9Al-3Zn-6Ca-1Mn-1Nd,Mg-9Al-3Zn-6Ca-1Mn-2Nd的镁合金坯料。将镁合金坯料在340℃下进行25:1的热挤压变形制备成镁合金焊丝预挤压坯,通过TEM、XRD等仪器研究不同Nd含量镁合金焊丝预挤压坯的组织变化。然后,对不同Nd含量的镁合金焊丝预挤压坯进行200,250,300,350,400℃下的固溶处理,并通过SEM、XRD等设备对其进行第二相粒子尺寸、分布和种类的观察,研究了Nd含量以及固溶温度对第二相粒子以及强度的影响。最后,采用电阻法进行了不同Nd含量...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
1.1 镁及镁合金概述
1.2 镁合金在结构材料与焊接材料方面的应用
1.3 镁合金焊丝的制备工艺
1.3.1 拉拔法制备镁合金焊丝
1.3.2 热挤压法制备镁合金焊丝
1.4 镁合金焊丝的强化方式
1.5 镁合金的塑性变形方式
1.5.1 镁合金中的滑移变形方式
1.5.2 镁合金中的孪生变形
1.6 镁合金中的长周期有序堆垛结构相
1.6.1 LPSO结构相的形成机理及研究现状
1.6.2 LPSO结构相的强化机理
1.6.3 镁合金空位与堆垛层错之间的关系
1.7 镁合金内的空位
1.7.1 过饱和空位的形成方式
1.7.2 空位浓度与空位形成能
1.8 镁合金的固溶处理工艺
1.9 研究意义及研究内容
2 实验设计及研究方法
2.1 实验材料与技术路线
2.1.1 实验材料的制备
2.1.2 技术路线
2.2 固溶处理及电阻率计算
2.2.1 固溶处理
2.2.2 热处理前后电阻的测量及电阻率的计算
2.3 微观组织分析
2.3.1 金相组织观察
2.3.2 场发射扫描电镜组织形貌分析
2.3.3 透射电镜显微组织分析
2.3.4 物相分析
2.3.5 硬度测试
3.Nd质量分数对喷射沉积镁合金焊丝预挤压坯显微组织影响
3.1 不同Nd质量分数镁合金焊丝预挤压坯的金相组织形貌
3.2 不同Nd含量镁合金焊丝预挤压坯的透射电镜组织形貌
3.2.1 1Nd镁合金焊丝预挤压坯的TEM形貌。
3.2.2 2Nd镁合金焊丝预挤压坯的TEM形貌。
3.3 分析与讨论
3.3.1 镁合金焊丝预挤压坯内LPSO的形成
3.3.2 镁合金焊丝预挤压坯内C15粒子上的孪生
3.4 本章小结
4.热处理对喷射沉积镁合金焊丝预挤压坯组织与性能的影响
4.1 热处理后0Nd镁合金焊丝预挤压坯组织形貌
4.2 热处理后1Nd镁合金焊丝预挤压坯组织形貌
4.3 热处理后2Nd镁合金焊丝预挤压坯组织形貌
4.4 不同固溶温度下含Nd镁合金焊丝预挤压坯的硬度测试
4.5 分析与讨论
4.5.1 固溶温度及Nd含量对镁合金焊丝预挤压坯的组织和性能的影响
4.5.2 固溶温度及Nd含量对镁合金焊丝预挤压坯内第二相粒子的影响
4.6 本章小结
5 喷射沉积含Nd镁合金焊丝预挤压坯的空位形成能及层错几率
5.1 镁合金焊丝预挤压坯及热处理后的电阻及电阻率计算
5.2 镁合金附加电阻率以及空位形成能的计算
5.3 2Nd镁合金焊丝预挤压坯不同固溶温度下层错几率的变化
5.4 分析与讨论
5.4.1 镁合金焊丝预挤压坯电阻率的变化
5.4.2 镁合金焊丝预挤压坯空位形成能及层错几率
5.5 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土Nd对喷射沉积高合金化镁合金挤压坯空位浓度影响[J]. 岳松波,李振亮. 内蒙古科技大学学报. 2018(04)
[2]不同锰添加剂对Mg-3%Al合金显微组织的影响[J]. 石裕同,杜军,黄正阳,李文芳. 中国有色金属学报. 2018(05)
[3]轧制变形对喷射沉积含Nd镁合金织构及LPSO相的影响[J]. 李振亮,刘飞,袁爱萍,段宝玉,李晓伟,李一鸣. 金属学报. 2016(08)
[4]Al2Ca金属间化合物对AZ31镁合金晶粒细化的影响（英文）[J]. 姜中涛,蒋斌,章建跃,戴甲洪,杨青山,杨琴,潘复生. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(05)
[5]退火对AZ31镁合金板组织与性能的影响[J]. 陈贝,陈惠芬,徐春,庞灵欢,王泽民. 金属热处理. 2015(11)
[6]Stacking fault energy,yield stress anomaly, and twinnability of Ni3Al:A first principles study[J]. 刘利利,吴小志,王锐,李卫国,刘庆. Chinese Physics B. 2015(07)
[7]耐热镁合金研究应用现状及强化机制[J]. 文丽华,吉泽升. 轻合金加工技术. 2014(12)
[8]喷射沉积2%Nd镁合金热变形过程组织演变[J]. 李振亮,任慧平,金自力,张婧,陈伟,翟景. 稀有金属材料与工程. 2014(11)
[9]Mn-25Al中间合金对Mg-6Al镁合金的晶粒细化的影响[J]. 王飞,李克,廖健南,詹美清,吴尚敏. 热加工工艺. 2014(13)
[10]高导电率、高强度耐热铝合金导体材料的研究进展[J]. 章德胜,刘平,刘新宽,李伟,马凤仓,陈小红. 热加工工艺. 2012(24)
博士论文
[1]稀土微合金化高导电率耐热铝合金材料研究、表征及其微动磨损性能研究[D]. 韩钰.华北电力大学(北京) 2017
[2]AZ31镁合金塑性变形机制及再结晶行为的研究[D]. 黄洪涛.清华大学 2013
[3]Mg-Zn-Zr-Y合金固溶强化和第二相强化的理论和实验研究[D]. 罗素琴.重庆大学 2011
[4]镁合金塑性变形的组织和织构的研究[D]. 曲家惠.东北大学 2008
[5]Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能和断裂行为的研究[D]. 樊喜刚.哈尔滨工业大学 2007
[6]高强度Mg-Y-Zn镁合金的研究[D]. 陈彬.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]塑性变形对喷射沉积含Nd镁合金织构与组织性能的影响[D]. 刘飞.内蒙古科技大学 2017
[2]Mn对碳质孕育Mg-3Al合金组织与熔体凝固特性的影响[D]. 石裕同.华南理工大学 2017
[3]喷射沉积镁合金热压缩过程组织性能的研究[D]. 贾国栋.内蒙古科技大学 2015
[4]热处理对AZ80镁合金组织及力学性能的影响[D]. 欧阳杰.中南大学 2014
[5]Nd及Ca对喷射沉积Mg-Al-Zn系镁合金组织及性能的影响研究[D]. 王同乐.内蒙古科技大学 2012
[6]纳米晶体塑性变形机制的研究[D]. 夏宝玉.广西大学 2006
[7]镁合金填丝TIG焊接工艺及组织性能分析[D]. 董长富.大连理工大学 2005
本文编号：3718879
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
1.1 镁及镁合金概述
1.2 镁合金在结构材料与焊接材料方面的应用
1.3 镁合金焊丝的制备工艺
1.3.1 拉拔法制备镁合金焊丝
1.3.2 热挤压法制备镁合金焊丝
1.4 镁合金焊丝的强化方式
1.5 镁合金的塑性变形方式
1.5.1 镁合金中的滑移变形方式
1.5.2 镁合金中的孪生变形
1.6 镁合金中的长周期有序堆垛结构相
1.6.1 LPSO结构相的形成机理及研究现状
1.6.2 LPSO结构相的强化机理
1.6.3 镁合金空位与堆垛层错之间的关系
1.7 镁合金内的空位
1.7.1 过饱和空位的形成方式
1.7.2 空位浓度与空位形成能
1.8 镁合金的固溶处理工艺
1.9 研究意义及研究内容
2 实验设计及研究方法
2.1 实验材料与技术路线
2.1.1 实验材料的制备
2.1.2 技术路线
2.2 固溶处理及电阻率计算
2.2.1 固溶处理
2.2.2 热处理前后电阻的测量及电阻率的计算
2.3 微观组织分析
2.3.1 金相组织观察
2.3.2 场发射扫描电镜组织形貌分析
2.3.3 透射电镜显微组织分析
2.3.4 物相分析
2.3.5 硬度测试
3.Nd质量分数对喷射沉积镁合金焊丝预挤压坯显微组织影响
3.1 不同Nd质量分数镁合金焊丝预挤压坯的金相组织形貌
3.2 不同Nd含量镁合金焊丝预挤压坯的透射电镜组织形貌
3.2.1 1Nd镁合金焊丝预挤压坯的TEM形貌。
3.2.2 2Nd镁合金焊丝预挤压坯的TEM形貌。
3.3 分析与讨论
3.3.1 镁合金焊丝预挤压坯内LPSO的形成
3.3.2 镁合金焊丝预挤压坯内C15粒子上的孪生
3.4 本章小结
4.热处理对喷射沉积镁合金焊丝预挤压坯组织与性能的影响
4.1 热处理后0Nd镁合金焊丝预挤压坯组织形貌
4.2 热处理后1Nd镁合金焊丝预挤压坯组织形貌
4.3 热处理后2Nd镁合金焊丝预挤压坯组织形貌
4.4 不同固溶温度下含Nd镁合金焊丝预挤压坯的硬度测试
4.5 分析与讨论
4.5.1 固溶温度及Nd含量对镁合金焊丝预挤压坯的组织和性能的影响
4.5.2 固溶温度及Nd含量对镁合金焊丝预挤压坯内第二相粒子的影响
4.6 本章小结
5 喷射沉积含Nd镁合金焊丝预挤压坯的空位形成能及层错几率
5.1 镁合金焊丝预挤压坯及热处理后的电阻及电阻率计算
5.2 镁合金附加电阻率以及空位形成能的计算
5.3 2Nd镁合金焊丝预挤压坯不同固溶温度下层错几率的变化
5.4 分析与讨论
5.4.1 镁合金焊丝预挤压坯电阻率的变化
5.4.2 镁合金焊丝预挤压坯空位形成能及层错几率
5.5 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土Nd对喷射沉积高合金化镁合金挤压坯空位浓度影响[J]. 岳松波,李振亮. 内蒙古科技大学学报. 2018(04)
[2]不同锰添加剂对Mg-3%Al合金显微组织的影响[J]. 石裕同,杜军,黄正阳,李文芳. 中国有色金属学报. 2018(05)
[3]轧制变形对喷射沉积含Nd镁合金织构及LPSO相的影响[J]. 李振亮,刘飞,袁爱萍,段宝玉,李晓伟,李一鸣. 金属学报. 2016(08)
[4]Al2Ca金属间化合物对AZ31镁合金晶粒细化的影响（英文）[J]. 姜中涛,蒋斌,章建跃,戴甲洪,杨青山,杨琴,潘复生. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(05)
[5]退火对AZ31镁合金板组织与性能的影响[J]. 陈贝,陈惠芬,徐春,庞灵欢,王泽民. 金属热处理. 2015(11)
[6]Stacking fault energy,yield stress anomaly, and twinnability of Ni3Al:A first principles study[J]. 刘利利,吴小志,王锐,李卫国,刘庆. Chinese Physics B. 2015(07)
[7]耐热镁合金研究应用现状及强化机制[J]. 文丽华,吉泽升. 轻合金加工技术. 2014(12)
[8]喷射沉积2%Nd镁合金热变形过程组织演变[J]. 李振亮,任慧平,金自力,张婧,陈伟,翟景. 稀有金属材料与工程. 2014(11)
[9]Mn-25Al中间合金对Mg-6Al镁合金的晶粒细化的影响[J]. 王飞,李克,廖健南,詹美清,吴尚敏. 热加工工艺. 2014(13)
[10]高导电率、高强度耐热铝合金导体材料的研究进展[J]. 章德胜,刘平,刘新宽,李伟,马凤仓,陈小红. 热加工工艺. 2012(24)
博士论文
[1]稀土微合金化高导电率耐热铝合金材料研究、表征及其微动磨损性能研究[D]. 韩钰.华北电力大学(北京) 2017
[2]AZ31镁合金塑性变形机制及再结晶行为的研究[D]. 黄洪涛.清华大学 2013
[3]Mg-Zn-Zr-Y合金固溶强化和第二相强化的理论和实验研究[D]. 罗素琴.重庆大学 2011
[4]镁合金塑性变形的组织和织构的研究[D]. 曲家惠.东北大学 2008
[5]Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能和断裂行为的研究[D]. 樊喜刚.哈尔滨工业大学 2007
[6]高强度Mg-Y-Zn镁合金的研究[D]. 陈彬.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]塑性变形对喷射沉积含Nd镁合金织构与组织性能的影响[D]. 刘飞.内蒙古科技大学 2017
[2]Mn对碳质孕育Mg-3Al合金组织与熔体凝固特性的影响[D]. 石裕同.华南理工大学 2017
[3]喷射沉积镁合金热压缩过程组织性能的研究[D]. 贾国栋.内蒙古科技大学 2015
[4]热处理对AZ80镁合金组织及力学性能的影响[D]. 欧阳杰.中南大学 2014
[5]Nd及Ca对喷射沉积Mg-Al-Zn系镁合金组织及性能的影响研究[D]. 王同乐.内蒙古科技大学 2012
[6]纳米晶体塑性变形机制的研究[D]. 夏宝玉.广西大学 2006
[7]镁合金填丝TIG焊接工艺及组织性能分析[D]. 董长富.大连理工大学 2005
本文编号：3718879
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