变形Mg-8.8Gd-3.5Y-1.5Nd-0.5Zr合金的热处理工艺研究

发布时间：2017-11-17 01:04

  本文关键词：变形Mg-8.8Gd-3.5Y-1.5Nd-0.5Zr合金的热处理工艺研究

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【摘要】：Mg-Gd-Y-Nd-Zr系合金具有优异的高温力学性能、铸造性能、焊接性能和耐蚀性等，是稀土镁合金中极具代表性的一类。T6处理（固溶+时效处理）及变形处理均能较好的改善稀土镁合金的力学性能。本课题将变形处理与T6处理相结合，结合课题组前期工作阶段性成果，以多向锻造Mg-8.8Gd-3.5Y-1.5Nd-0.5Zr合金为研究对象，对合金的热处理工艺与组织性能的作用规律进行了较为深入系统的研究。 首先，利用Box-Behnken试验设计，以热处理过程中的关键工艺参数——固溶温度、固溶时间、时效温度、时效时间为设计变量，初步确定它们的取值范围。固溶处理选用510℃、520℃、530℃三个温度，时间为8h、12h、16h。时效处理选取200℃、225℃、250℃，分别时效16h、20h、24h。借助统计分析软件Design-Expert，对变形合金的热处理工艺中的参数进行基于热处理后力学性能的优化设计。得到变形合金的最佳参数组合：510.38℃×8.49h+240.49℃×23.44h。 随后通过光学显微镜（OM）、室温拉伸性能测试、扫描电镜(SEM)等手段，从力学性能、显微组织和断口分析三个角度分析T6热处理对变形合金的影响。合金经过多向锻造变形后，组织明显细化。与铸态合金相比，变形后合金的抗拉强度提升了50％~90％，塑性增加到4~6倍。同时，固溶时间及时效温度对合金性能的影响程度较大。T6处理510℃×8h+225℃×20h，合金获得最大抗拉强度290MPa，，延伸率4.8％。此时，组织内部的析出相较多且分布最为均匀。 变形态镁合金的拉伸断口表现出韧性断裂的趋势，属于准解理断裂。变形后经T6处理510℃×8h+225℃×16h时合金的拉伸试样为解理断裂，随时效时间的增加，断口形貌出现了韧性断裂趋势，225℃×20h表现为准解理断裂，合金的塑性进一步提升。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG166.4

【参考文献】

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本文编号：1194256