激光熔凝Mg-4Al合金的高温力学性能研究

发布时间：2018-05-27 20:15

  本文选题：镁合金 + 高温变形　； 参考：《辽宁科技大学》2015年硕士论文

【摘要】：本课题选取纯Mg(99.98%)和纯Al(99.97%)进行熔炼并浇铸,得到Mg-4Al(wt.%)铸锭,切割铸锭并在420℃温度下进行长达8h的均匀化退火以消除成分偏析,经双辊(粗轧)和六辊(精轧)轧机轧制获得厚度为4mm的Mg-4Al合金板材,对合金板材进行砂纸打磨至2mm。本课题实验主要包括激光熔凝处理、显微硬度测试、拉伸至断裂实验、拉伸至变化应变率实验,选取金相显微镜、扫描电镜和透射电镜对显微组织进行观察和分析,得到如下结果:轧制后的Mg-4Al合金板材,在经过去应力退火后得到的平均晶粒尺寸为41μm。对板材分别进行强度为1200W和1600W激光熔凝处理后,得到不同厚度层的熔凝层,最大深度分别为0.36mm和0.43mm,扫描后的板材清晰的分为基体、热影响区和熔凝层。对扫描后的Mg-4Al合金进行硬度对比,其维氏硬度从熔凝层上表层至内部基体逐渐递减,熔凝区的内部产生大量的位错堆积是导致其硬度增强的主要原因。对处理后的合金进行高温力学实验,可发现Mg-4Al合金高温拉伸断口存在大小不等的等轴韧窝和抛物线韧窝,为典型的韧性断裂。扫描过的合金板材与未经激光处理的合金板材对比,延伸率普遍降低且均为超过100%。由透射电镜观察,在熔凝层除了大量的位错塞集群外,还存在少量的球形状第二相。选取温度分别为350、400和450℃,应变速率为10-2s-1时,Mg-4Al的主导机制均为位错攀移蠕变;当应变速率为10-3s-1时,Mg-4Al的变形机制为溶质牵制位错蠕变和位错攀移蠕变相互竞争,激光熔凝处理对变形机制的改变不大,两种不同扫描厚度的计算得到的蠕变激活能Q的值略高于溶质原子Al在镁基体中的扩散激活能。
[Abstract]:In this paper, the pure mg _ (99.98) and the pure Al _ (99.97) are selected for melting and casting. The Mg-4AlN _ (wt.) ingot is obtained, and the ingot is cut and annealed for 8 hours at 420 鈩，

本文编号：1943598