Mg-13Zn-17Y合金高压凝固组织及力学性能研究

发布时间：2017-10-05 01:38

  本文关键词：Mg-13Zn-17Y合金高压凝固组织及力学性能研究

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【摘要】：本文以Mg-13Zn-17Y合金为研究对象,采用OM、SEM、TEM、XRD以及EDS等手段来分析测试合金的显微组织和物相,研究压力的变化(常压、1GPa、2GPa、3GPa)对合金凝固组织、物相以及力学性能的影响。结果表明:铸态均匀化后Mg-13Zn-17Y合金组织由α-Mg、14H和Mg24Y5组成,α-Mg固溶体以树枝晶的形态生长,14H相则为板条状。常压固溶Mg-13Zn-17Y合金组织由α-Mg和14H组成,α-Mg固溶体也是以树枝晶的形态生长,14H仍为板条状。随着固溶时间的增加,α-Mg的枝晶臂长度逐渐减小,14H也由宽板条变成了细板条。高压固溶后Mg-13Zn-17Y合金组织由α-Mg、14H以及S相组成。随固溶压力的增加,组织中α-Mg的枝晶臂长度增长,14H相由宽板条状变成细板条状,S相则是由细片状变成细针状。α-Mg固溶体中Zn原子的含量随固溶压力的增加逐渐增加,由1GPa时的1.43at%增加到了3GPa时的2.25at%,而Y原子的含量却逐渐减小,由1GPa时的3.11at%减少到了3GPa时的2.64at%。低过热度1GPa和2GPa压力凝固的Mg-13Zn-17Y合金组织由α-Mg和S相组成,α-Mg以枝晶形态生长,一次枝晶臂和二次枝晶臂都较短,S相和α-Mg形成共晶层片组织,并相互交错连接成网状。凝固压力为3GPa时,合金组织由α-Mg、14H以及S相组成。随压力的增加,合金组织中S相的体积分数逐渐增加。高过热度1GPa和2GPa压力凝固的Mg-13Zn-17Y合金组织是由α-Mg和S相组成,S相和α-Mg以共晶层片状生长。压力为3GPa时,合金组织由α-Mg、14H以及S相组成,在S相的周围有少量14H生成。随凝固压力的增加,合金的抗拉强度呈增大的趋势,在2GPa时达到最大值,合金的弹性模量和显微硬度逐渐增加,合金的断裂方式由解理断裂逐步的趋于准解理断裂。
【关键词】：Mg-13Zn-17Y合金 高压凝固 显微组织 力学性能
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.22
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-21
• 1.1 课题背景及意义8
• 1.2 高压科学和技术8-11
• 1.2.1 高压简介8-9
• 1.2.2 高压技术在制备亚稳材料中的应用9-10
• 1.2.3 高压在超导材料与超硬材料中的应用10
• 1.2.4 高压技术的应用展望10-11
• 1.3 高压对合金凝固组织及物相的影响11-16
• 1.3.1 高压作用下Al-Si合金的凝固组织11-13
• 1.3.2 高压作用下Al-Ge合金的凝固组织13-15
• 1.3.3 高压作用下Mg-Zn-Y合金的凝固组织15-16
• 1.4 Mg合金研究现状16-20
• 1.4.1 Mg-Zn二元合金17
• 1.4.2 Mg-Y二元合金17-18
• 1.4.3 Mg-Zn-Y三元合金18-20
• 1.5 研究内容20-21
• 第二章 实验材料及方法21-27
• 2.1 Mg-Zn-Y合金的制备21-23
• 2.1.1 原材料的准备21
• 2.1.2 熔炼及浇铸工艺21-23
• 2.2 高压试验23-25
• 2.3 高压凝固合金的分析测试方法25-27
• 第三章 高压固溶及低过热度高压凝固Mg-13Zn-17Y组织和物相27-49
• 3.1 引言27
• 3.2 铸态Mg-13Zn-17Y合金均匀化前后的组织分析27-31
• 3.3 高压固溶Mg-13Zn-17Y合金的组织及物相分析31-41
• 3.3.1 高压固溶Mg-13Zn-17Y合金的物相分析31-33
• 3.3.2 高压固溶Mg-13Zn-17Y合金的组织分析33-39
• 3.3.3 常压固溶Mg-13Zn-17Y合金的组织分析39-41
• 3.4 低过热度高压凝固Mg-13Zn-17Y合金的组织及物相分析41-47
• 3.4.1 低过热度高压凝固Mg-13Zn-17Y合金的物相分析42-43
• 3.4.2 低过热度高压凝固Mg-13Zn-17Y合金的组织分析43-47
• 3.5 本章小结47-49
• 第四章 高过热度高压凝固Mg-13Zn-17Y合金组织及力学性能49-60
• 4.1 引言49
• 4.2 高过热度高压凝固Mg-13Zn-17Y合金的组织及物相分析49-55
• 4.2.1 高过热度高压凝固Mg-13Zn-17Y合金的物相分析49-51
• 4.2.2 高过热度高压凝固Mg-13Zn-17Y合金的组织分析51-55
• 4.3 高过热度高压凝固Mg-13Zn-17Y合金的力学性能分析55-59
• 4.3.1 高过热度高压凝固Mg-13Zn-17Y合金的拉伸性能分析55-57
• 4.3.2 高过热度高压凝固Mg-13Zn-17Y合金的断口分析57-58
• 4.3.3 高过热度高压凝固Mg-13Zn-17Y合金的维氏硬度分析58-59
• 4.4 本章小结59-60
• 结论60-62
• 参考文献62-68
• 致谢68

【参考文献】

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

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本文编号：974079