Mg-Sm-Gd系合金时效析出相及相变机理研究
发布时间：2021-02-21 17:49
混合加入轻重稀土而形成的时效析出相是迄今发现的高强度镁合金中最有效的强化手段。而二元镁轻稀土和镁重稀土合金的时效硬化效果却差异显著,研究清楚二元镁轻稀土、二元镁重稀土和三元镁轻重稀土合金的时效析出模型和相变机理,对于设计复杂成分的镁稀土合金及其热处理工艺具有重要意义。本文选用了原子序数和半径均非常接近的轻、重稀土元素Sm和Gd,在本课题组关于Mg-Gd二元镁重稀土合金研究的基础上,以Mg-Sm二元镁轻稀土合金和Mg-Sm-Gd三元镁轻重稀土合金为研究对象,采用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和高角度环形暗场扫描透射电镜（HAADF-STEM）等观察分析手段,通过硬度、室温拉伸等性能测试方法,研究了不同Sm和Gd含量、热处理工艺、热挤压变形以及时效析出对合金显微组织、力学性能和断裂行为的影响,重点研究了Mg-Sm和Mg-Sm-Gd合金时效过程中析出相的演变过程,分析了析出相的形貌、晶体结构及其与基体的位向关系。通过HAADF-STEM分析了β″相和β′相的原子排布和相界面。通过第一性原理计算,研究了Mg-Sm合金中的β″、β′...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 镁稀土合金时效析出强化
1.1.1 镁重稀土合金
1.1.2 镁轻稀土合金
1.1.3 镁稀土合金析出强化机制
1.2 Mg-Sm-Gd系合金析出相的研究
1.2.1 Mg-Gd系合金
1.2.2 Mg-Sm系合金
1.2.3 Mg-Sm-Gd合金
1.3 镁稀土合金析出相第一性原理计算研究现状
1.3.1 第一性原理的基本理论
1.3.2 镁稀土合金析出相的第一性原理计算
1.4 本课题研究内容及意义
参考文献
第二章 合金制备与实验方法
2.1 材料制备
2.1.1 合金成分设计
2.1.2 合金熔炼及热处理
2.2 合金挤压和时效处理
2.2.1 合金挤压
2.2.2 挤压合金时效处理
2.3 性能测试
2.3.1 硬度实验
2.3.2 室温拉伸实验
2.4 微观组织的观察与分析
2.4.1 金相组织观察
2.4.2 XRD物相分析
2.4.3 SEM相和断.形貌观察
2.4.4 TEM显微形貌观察和结构分析
2.5 第一性原理计算
2.5.1 计算方法
2.5.2 晶格常数与体应变
2.5.3 形成能与化学反应热
2.6 本章小结
参考文献
第三章 Mg-Sm-（Gd）系合金微观组织和力学性能
3.1 引言
3.2 Mg-Sm合金微观组织和力学性能
3.2.1 微观组织
3.2.2 室温力学性能和断裂行为
3.3 Mg-Sm-Gd合金微观组织和力学性能
3.3.1 微观组织
3.3.2 室温力学性能
3.4 本章小结
参考文献
第四章 Mg-Sm-（Gd）合金时效析出行为研究
4.1 引言
4.2 Mg-Sm二元合金时效析出过程
4.2.1 欠时效态
4.2.2 峰时效态
4.2.3 过时效态
4.2.4 XRD分析
4.3 Mg-Sm-Gd三元合金时效析出过程
4.3.1 早期时效
4.3.2 峰时效状态
4.3.3 过时效状态
4.3.4 XRD分析
4.4 析出相结构和原子模型
4.5 讨论
4.5.1 析出相演变过程
4.5.2 析出相和力学性能的关系
4.6 本章小结
参考文献
第五章 Mg-Sm二元合金析出相第一性原理计算
5.1 引言
5.2 计算方法与析出相模型
3Sm相"> 5.2.1 β″-Mg3Sm相
7Sm相"> 5.2.2 β′- Mg7Sm相
3Sm相"> 5.2.3 β1-Mg3Sm相
5.3 计算结果与讨论
5.3.1 晶格参数和体积应变
5.3.2 形成能与相稳定性
5.4 本章小结
参考文献
第六章 结论及展望
6.1 主要结论
6.2 创新点
6.3 展望
致谢
攻读硕士期间所获成果
学术论文
荣誉
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mg-La和Mg-Nd二元合金相稳定性的第一原理研究[J]. 张会,王绍青. 金属学报. 2012(07)
[2]Mg-Gd二元合金中β′-Mg7Gd沉淀相的第一性原理计算研究[J]. 高磊,周健,孙志梅,陈荣石,韩恩厚. 科学通报. 2010(30)
本文编号：3044703
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 镁稀土合金时效析出强化
1.1.1 镁重稀土合金
1.1.2 镁轻稀土合金
1.1.3 镁稀土合金析出强化机制
1.2 Mg-Sm-Gd系合金析出相的研究
1.2.1 Mg-Gd系合金
1.2.2 Mg-Sm系合金
1.2.3 Mg-Sm-Gd合金
1.3 镁稀土合金析出相第一性原理计算研究现状
1.3.1 第一性原理的基本理论
1.3.2 镁稀土合金析出相的第一性原理计算
1.4 本课题研究内容及意义
参考文献
第二章 合金制备与实验方法
2.1 材料制备
2.1.1 合金成分设计
2.1.2 合金熔炼及热处理
2.2 合金挤压和时效处理
2.2.1 合金挤压
2.2.2 挤压合金时效处理
2.3 性能测试
2.3.1 硬度实验
2.3.2 室温拉伸实验
2.4 微观组织的观察与分析
2.4.1 金相组织观察
2.4.2 XRD物相分析
2.4.3 SEM相和断.形貌观察
2.4.4 TEM显微形貌观察和结构分析
2.5 第一性原理计算
2.5.1 计算方法
2.5.2 晶格常数与体应变
2.5.3 形成能与化学反应热
2.6 本章小结
参考文献
第三章 Mg-Sm-（Gd）系合金微观组织和力学性能
3.1 引言
3.2 Mg-Sm合金微观组织和力学性能
3.2.1 微观组织
3.2.2 室温力学性能和断裂行为
3.3 Mg-Sm-Gd合金微观组织和力学性能
3.3.1 微观组织
3.3.2 室温力学性能
3.4 本章小结
参考文献
第四章 Mg-Sm-（Gd）合金时效析出行为研究
4.1 引言
4.2 Mg-Sm二元合金时效析出过程
4.2.1 欠时效态
4.2.2 峰时效态
4.2.3 过时效态
4.2.4 XRD分析
4.3 Mg-Sm-Gd三元合金时效析出过程
4.3.1 早期时效
4.3.2 峰时效状态
4.3.3 过时效状态
4.3.4 XRD分析
4.4 析出相结构和原子模型
4.5 讨论
4.5.1 析出相演变过程
4.5.2 析出相和力学性能的关系
4.6 本章小结
参考文献
第五章 Mg-Sm二元合金析出相第一性原理计算
5.1 引言
5.2 计算方法与析出相模型
3Sm相"> 5.2.1 β″-Mg3Sm相
7Sm相"> 5.2.2 β′- Mg7Sm相
3Sm相"> 5.2.3 β1-Mg3Sm相
5.3 计算结果与讨论
5.3.1 晶格参数和体积应变
5.3.2 形成能与相稳定性
5.4 本章小结
参考文献
第六章 结论及展望
6.1 主要结论
6.2 创新点
6.3 展望
致谢
攻读硕士期间所获成果
学术论文
荣誉
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mg-La和Mg-Nd二元合金相稳定性的第一原理研究[J]. 张会,王绍青. 金属学报. 2012(07)
[2]Mg-Gd二元合金中β′-Mg7Gd沉淀相的第一性原理计算研究[J]. 高磊,周健,孙志梅,陈荣石,韩恩厚. 科学通报. 2010(30)
本文编号：3044703
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3044703.html
教材专著
