LPSO相对高稀土镁合金显微组织及力学性能的影响

发布时间：2021-04-26 07:09

　　镁合金作为目前最轻质的金属结构工程材料之一,具有比强度高、比刚度高、导热导电性好、易成型加工、易回收等一系列优点。近年来,汽车制造、航天航空等领域对轻质高性能镁合金的需求呈上升趋势,因为稀土元素能够显著提高镁合金的力学性能,所以稀土镁合金引起了研究学者的极大关注。本文以Mg-10.5Gd-5Y-xZn-0.5Zr合金为研究对象,从合金化与挤压温度两个方向入手,获得了不同类型与含量的第二相,在此基础上,探究了LPSO相与β相的协同作用对高稀土镁合金动态再结晶组织与室温、高温力学性能的影响,阐明了不同类型的第二相对变形组织的影响,研究结果如下:当Zn≥0.65时,铸态合金晶粒内部出现片层状亚稳态LPSO相,且其体积分数随着Zn含量的增加而逐渐升高;通过研究Mg-10.5Gd-5Y-xZn-0.5Zr合金在500-520℃和6-24 h均匀化热处理过程中的组织演变规律,优化出最佳均匀化热处理工艺参数:520℃保温12h,空冷。400℃挤压时,不同的Zn含量使挤压态稀土镁合金具有不同的显微组织特征:当Zn=0.65 wt.%时,大量的精细条纹状14H-LPSO相在等轴晶晶粒内部析出,第二相对塑... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 LPSO相的分类及形成条件
    1.3 含LPSO相Mg-RE-Zn合金研究现状
        1.3.1 Mg-Y系合金
        1.3.2 Mg-Gd系合金
        1.3.3 Mg-Gd-Y系合金
    1.4 研究目的和研究内容
第二章 合金制备与实验方法
    2.1 工艺路线
    2.2 合金制备
        2.2.1 合金成分设计
        2.2.2 合金熔炼工艺
    2.3 实验方法
        2.3.1 均匀化热处理工艺
        2.3.2 热挤压变形工艺
        2.3.3 热模拟压缩实验
    2.4 测试方法
        2.4.1 显微组织测试分析
        2.4.2 力学性能测试
第三章 铸态Mg-10.5Gd-5Y-xZn-0.5Zr合金显微组织分析及其均匀化处理工艺
    3.1 引言
    3.2 铸态Mg-10.5Gd-5Y-xZn-0.5Zr合金显微组织与相分析
        3.2.1 铸态Mg-10.5Gd-5Y-xZn-0.5Zr合金的显微组织
        3.2.2 铸态Mg-10.5Gd-5Y-xZn-0.5Zr合金的相分析
    3.3 Mg-10.5Gd-5Y-xZn-0.5Zr合金均匀化处理工艺优化
    3.4 520℃/12h均匀化处理对Mg-10.5Gd-5Y-xZn-0.5Zr合金组织的影响
        3.4.1 520℃/12h均匀化处理后Mg-10.5Gd-5Y-xZn-0.5Zr合金的显微组织
        3.4.2 520℃/12h均匀化处理后Mg-10.5Gd-5Y-xZn-0.5Zr合金的相分析
        3.4.3 均匀化热处理对LPSO相的影响
    3.5 本章小结
第四章 挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金组织演变与力学性能
    4.1 引言
    4.2 挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金显微组织与相分析
        4.2.1 Zn含量对挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金显微组织的影响
        4.2.2 挤压温度对挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金显微组织的影响
    4.3 挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的力学性能
        4.3.1 Zn含量对挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金力学性能的影响
        4.3.2 挤压温度对挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金力学性能的影响
        4.3.3 挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的屈服平台现象
    4.4 本章小结
第五章 Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的热模拟压缩行为与组织演变
    5.1 引言
    5.2 Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的高温压缩变形行为
        5.2.1 Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金真应力-应变曲线
        5.2.2 变形温度对压缩变形行为的影响
        5.2.3 应变速率对压缩变形行为的影响
    5.3 Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的热力模拟压缩组织演变
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录：攻读硕士学位期间论文发表情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]合金元素对Mg-Gd系合金组织及时效硬化行为的影响[J]. 李露冉,孙威,刘林林.  稀有金属. 2012(01)
[2]溶质偏析对Mg-Y-Zn合金层错能的影响[J]. 蒋毅,唐壁玉.  广西大学学报(自然科学版). 2011(06)
[3]高性能稀土镁合金的研究进展[J]. 吴玉娟,丁文江,彭立明,曾小勤,林栋樑.  中国材料进展. 2011(02)
[4]Mg-Gd-Zn-Zr合金中的LPSO结构和时效相[J]. 曾小勤,吴玉娟,彭立明,林栋樑,丁文江,彭赢红.  金属学报. 2010(09)
[5]长周期结构增强镁合金的研究进展[J]. 张松,袁广银,卢晨,丁文江.  材料导报. 2008(02)

博士论文
[1]Mg-Y-Gd-Zn-Zr镁合金组织、性能及其蠕变行为研究[D]. 高岩.上海交通大学 2009
[2]Mg-Nd-Zn-Zr合金微观组织、力学性能和强化机制的研究[D]. 付彭怀.上海交通大学 2009
[3]Mg-Y-Sm-Zr系镁合金组织性能研究[D]. 李大全.上海交通大学 2008



本文编号：3160977