Mg-Nd-Zr-（Y）镁合金和FCC高熵合金锯齿流变行为研究

发布时间：2020-11-02 17:52

　　 镁合金常由于间隙或置换溶质原子与可动位错的相互作用发生锯齿流变,降低材料塑性。尽管高熵合金有优异的热稳定性,塑性失稳不可避免。本文以Mg-3Nd-0.3Zr、Mg-5Y-3Nd-0.3Zr、CoFeNi、CoFe Ni C_(0.1)和Al_(0.3)CoFeNi为研究对象进行压缩实验,研究了间隙和置换原子对锯齿温度范围、锯齿类型、临界应变、平均应力跌幅等锯齿特征的规律。通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析仪等设备表征了微观组织。Mg-3Nd-0.3Zr锯齿现象的研究结果表明,4.17×10~(-5)s~(-1)的应变速率下,时效合金没有锯齿,铸态与固溶态出现锯齿的温度范围分别为150℃~225℃和100℃~225℃。随温度升高,锯齿类型由“A”向“B”再到“C”转变,都表现为正常临界行为,温度升高到200℃,平均应力跌幅增大,在锯齿温度范围内,抗压强度随温度升高而减小。固溶合金在150℃和200℃下激活能分别为16.17kJ/mol和44.7kJ/mol,表明在150℃和200℃下Nd原子以管扩散方式向位错扩散。Mg-5Y-3Nd-0.3Zr锯齿特征的研究结果表明,4.17×10~(-5)s~(-1)应变速率下,锯齿在时效态不出现,铸态与固溶态出现锯齿的温度范围分别为150℃~200℃和100℃~200℃。固溶态合金温度为150℃~175℃时,表现为正常临界行为,且随温度升高平均应力跌幅增大。温度为175℃~200℃时,临界应变为反常行为,随温度升高平均应力跌幅减小。固溶合金在150℃和200℃下的激活能分别为55.07kJ/mol和193.09kJ/mol,表明在150℃和200℃下Nd分别以管扩散和点阵扩散方式进行扩散。Y的加入,导致锯齿上限温度降低,锯齿类型随之改变,固溶态出现反常锯齿行为。CoFeNi、CoFeNi C_(0.1)和Al_(0.3)CoFe Ni锯齿温度范围分别为500℃~800℃、150℃~400℃和200℃~700℃。CoFe Ni C_(0.1)合金在200℃的激活能为30kJ/mol,这应该是C原子与位错的交互作用形成锯齿。Al_(0.3)CoFeNi在600℃的激活能为151kJ/mol,表明锯齿现象是Al和Ni原子与位错共同作用的结果。CoFe Ni C_(0.1)和Al_(0.3)CoFe Ni合金的m+β值均为5.2,远大于传统合金最大值3。
【学位单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG146.22;TG139
【部分图文】：

随温度变化的应力应变曲线

熔炼用坩埚式电阻炉

固溶和时效热处理炉
【参考文献】

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本文编号：2867367