Mg-Y合金蠕变过程中晶界无析出带和析出相演化研究

发布时间：2023-08-06 19:17

　　当前镁合金在航天、汽车和电子产品上的应用越来越广,但是高温性能不佳长期制约着镁合金的扩大应用。常见耐热镁合金体系适用温度基本在200℃以下。若想将镁合金应用于飞机和汽车动力系统等领域,其服役温度需要提高到250℃甚至是300℃。衡量镁合金高温性能的重要指标之一是蠕变性能。Mg-Y合金是耐热镁稀土合金中的重要体系。阐明Mg-Y合金在250℃-300℃温度区间蠕变微观组织中晶界和晶内析出相的演化规律,对耐热镁合金设计十分重要。本文完成了 Mg-3.3Y-0.1Zr(at.%)合金在250℃,80-120MPa和300℃,30-70MPa蠕变条件下的蠕变实验,对蠕变样品晶界和晶内组织进行了详细表征并分析了其形成机制。通过对Mg-3.3 Y-0.1Zr蠕变终态样品中的晶界无析出带的表征,以及蠕变后的Mg-Gd合金对比实验,明确了蠕变样品中A和B型晶界无析出带的特点:(a)A型PFZ中存在单列晶界析出相,将晶界PFZ分为两部分,这两部分PFZ宽度可不等,可相等,晶界析出相位置即为晶界位置,在非对称的宽度不等A1型PFZ中,晶界析出相靠近Schmid因子小难变形的一侧,A型PFZ在样品晶界PFZ中...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 耐热镁合金研究现状
        1.1.1 Mg-Al系
        1.1.2 Mg-Zn系
        1.1.3 Mg-RE合金
    1.2 蠕变
    1.3 镁合金强化机制
        1.3.1 固溶强化
        1.3.2 析出强化
        1.3.3 细晶强化
        1.3.4 弥散强化
    1.4 镁稀土合金中的晶界PFZ和析出相
        1.4.1 镁稀土合金中的晶界PFZ
        1.4.2 镁稀土合金中的析出相
    1.5 本课题研究目的和内容
第二章 实验方法
    2.1 合金制备
    2.2 热处理工艺
    2.3 力学性能测试
        2.3.1 维氏硬度测试
        2.3.2 室温和高温拉伸测试
    2.4 蠕变性能测试
        2.4.1 普通蠕变测试
        2.4.2 准原位表征蠕变实验
    2.5 微观组织分析
        2.5.1 光学显微分析
        2.5.2 扫描电镜分析
        2.5.3 透射电镜分析
第三章 Mg-Y合金蠕变性能及蠕变过程中的晶界PFZ
    3.1 蠕变前热处理制度和蠕变性能
        3.1.1 蠕变前热处理制度的确定
        3.1.2 蠕变参数的确定
        3.1.3 蠕变性能
    3.2 蠕变后产生的晶界PFZ
        3.2.1 蠕变前的组织
        3.2.2 250℃蠕变后样品中的晶界PFZ
        3.2.3 300℃蠕变后样品中的晶界PFZ
    3.3 准原位表征蠕变中晶界PFZ演化
    3.4 与Mg-Gd合金晶界中晶界PFZ的对比
        3.4.1 Mg-2.5Gd-0.1Zr合金的热处理制度和蠕变行为
        3.4.2 Mg-2.5Gd-0.1Zr合金300℃蠕变后的晶界PFZ
        3.4.3 准原位表征Mg-2.5Gd-0.1Zr合金中的晶界PFZ
        3.4.4 Mg-3.3Y-0.1Zr合金与Mg-2.5Gd-0.1Zr合金晶界PFZ的异同
    3.5 分析与讨论
        3.5.1 不同蠕变机制下的晶界PFZ
        3.5.2 本实验中晶界PFZ的形成机制
    3.6 本章小结
第四章 Mg-Y合金蠕变中析出相的演变
    4.1 蠕变前β'相的形貌和分布
    4.2 蠕变后β'相的形貌和分布
    4.3 分析与讨论
        4.3.1 析出相链中β'相的分布
        4.3.2 β'相的动态析出
    4.4 本章小结
第五章 结论
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：3839899