旋转反挤压变形Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金织构及组织演变

发布时间：2024-05-29 01:05

　　Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金因具有优良的高温力学性能,成为高强耐热镁合金中最具潜力的合金系之一,在航空、航天、武器装备等领域中受到越来越多的重视,但由于其铸造性能低,需经塑性变形提高性能。旋转反挤压成形工艺作为一种新型的剧烈塑性变形技术,可以使晶粒得到显著细化、减弱变形织构、降低各向异性、大幅度提高产品的力学性能。基于Gleeble-3500热模拟扭转系统成形Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr杯形件,通过设计正交实验,研究了不同成形参数(成形温度、轴向挤压速度和周向等效应变速率)对该合金组织和力学性能的影响。利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行组织观察和物相分析;利用电子背散射衍射(EBSD)和显微硬度计测试硬度表征合金的织构和力学性能。研究结果表明:(1)成形温度对旋转反挤压成形的Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr杯形件的织构和力学性能的影响均大于轴向挤压速度和周向等效应变速率。在α=5%(95%的置信度)下,成形温度对成形力、Schmid因子、平均晶粒尺寸和硬度值影响显著;轴向挤压速度对成形力影响显著。(2)经旋转反挤压成形的M...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 镁合金热变形行为研究
        1.2.1 镁合金的滑移
        1.2.2 镁合金的动态再结晶
        1.2.3 镁合金织构的研究
        1.2.4 镁合金的组织及性能
    1.3 镁合金剧烈塑性变形技术
        1.3.1 镁合金剧烈塑性变形技术的应用
        1.3.2 旋转反挤压成形工艺
    1.4 主要研究内容
2 实验材料及方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 均匀化处理
        2.2.2 旋转反挤压实验
    2.3 测试方法
        2.3.1 X射线衍射分析(XRD)
        2.3.2 光学显微镜(OM)观察
        2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)观察
        2.3.4 背散射电子衍射测试分析(EBSD)
        2.3.5 硬度测试
3 基于正交试验研究的工艺参数对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金织构的影响
    3.1 实验方案
    3.2 正交实验设计
    3.3 结果分析
        3.3.1 工艺参数对旋转反挤压成形力的影响
        3.3.2 工艺参数对材料schmid因子的影响
        3.3.3 工艺参数对材料取向差角的影响
        3.3.4 工艺参数对材料平均晶粒尺寸的影响
        3.3.5 工艺参数对材料再结晶体积分数的影响
        3.3.6 工艺参数对旋转反挤压稀土镁合金硬度的影响
    3.4 小结
4 工艺参数对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金旋转反挤压变形组织性能的影响
    4.1 旋转反挤压实验方案
    4.2 成形温度对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金旋转反挤压组织和性能的影响
        4.2.1 成形温度对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金微观组织的影响
        4.2.2 成形温度对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金动态再结晶体积分数的影响
        4.2.3 成形温度对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金织构强度的影响
        4.2.4 成形温度对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金Schmid因子的影响
        4.2.5 成形温度对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金取向差角的影响
        4.2.6 成形温度对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金硬度的影响
        4.2.7 成形温度对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金成形力的影响
    4.3 轴向挤压速度对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金旋转反挤压变形组织性能的影响
        4.3.1 轴向挤压速度对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金微观组织的影响
        4.3.2 轴向挤压速度对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金维氏硬度的影响
        4.3.3 轴向挤压速度对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金成形力的影响
    4.4 周向等效应变速率对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金旋转反挤压组织性能的影响
        4.4.1 周向等效应变速率对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金微观组织的影响
        4.4.2 周向等效应变速率对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金维氏硬度的影响
        4.4.3 周向等效应变速率对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金成形力的影响
    4.5 小结
5 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及成果
致谢



本文编号：3983862