作為綠色且輕質(zhì)的工程材料,鎂合金受到行業(yè)內(nèi)廣泛地關(guān)注。但是由于鎂合金可以開動的滑移系有限,致使合金室溫下塑性較差,制約了鎂合金的應(yīng)用。為了擴(kuò)大鎂合金的應(yīng)用范圍,本文通過顆粒增強(qiáng),合金化以及熱軋與熱處理工藝來提高鎂合金的塑性和強(qiáng)度。其中顆粒增強(qiáng)是以自蔓延高溫合成的方式原位生成Ti B_2顆粒,從而制備出AZ80/TiB_2復(fù)合材料,對復(fù)合材料進(jìn)行均勻化,熱軋以及退火處理,研究分析TiB_2顆粒對AZ80鎂合金組織形貌以及力學(xué)性能的影響;向鎂中引入稀土元素Y,制備Mg-3Y合金,探究熱軋溫度、道次壓下量以及退火溫度對Mg-3Y板材塑性的影響,并分析Sn、Al元素對Mg-3Y合金塑性的影響。研究結(jié)果如下:TiB_2顆粒以異質(zhì)形核的方式細(xì)化了AZ80鎂合金的鑄態(tài)組織,熱軋過程中,由于顆粒誘發(fā)形核(PSN),即使在小變形量的情況下,動態(tài)再結(jié)晶也能夠開啟;大變形量下,TiB_2顆粒的存在可以有效地細(xì)化再結(jié)晶晶粒,擴(kuò)大再結(jié)晶范圍,終軋態(tài)下AZ80/Ti B_2板材的組織形貌中表現(xiàn)出較為明顯的三模晶粒尺寸分布特征。此外,TiB_2顆粒弱化了AZ80板材織構(gòu),使其極密度值由8.5降至7.5。TiB_2顆粒的引入使得軋制態(tài)AZ80板材的抗拉強(qiáng)度(UTS)、屈服強(qiáng)度(YS)、伸長率(El),分別由282MPa、218MPa、4.1%提升至351MPa、253MPa、8.1%。變形量為70%的軋制態(tài)Mg-3Y板材經(jīng)過475℃×15min退火處理后,雖然板材的UTS、YS分別由251MPa、213MPa下降至205MPa、125MPa,但是Mg-3Y合金板材的El顯著提高,由5.3%提升至22.5%。變形量為94%的軋制態(tài)Mg-3Y板材經(jīng)過475℃×15min退火處理后,其杯突值IE=3.14。軋制態(tài)Mg-3Y-xSn合金中Sn含量為0.3wt.%時,合金伸長率由5.3%提升至13.8%;軋制態(tài)Mg-3Y-xAl合金中Al元素的添加量為0.5wt.%時,合金伸長率由5.3%提升至7.9%。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG146.22;TG339
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 鎂及鎂合金
    1.3 鎂合金的性質(zhì)與應(yīng)用
    1.4 塑性加工方式
        1.4.1 軋制
        1.4.2 擠壓
        1.4.3 多向鍛造
    1.5 塑性變形機(jī)制
        1.5.1 滑移
        1.5.2 孿生
        1.5.3 再結(jié)晶
    1.6 影響鎂合金塑性的因素
        1.6.1 合金元素
        1.6.2 織構(gòu)
        1.6.3 晶粒尺寸
    1.7 高塑性鎂合金的研究現(xiàn)狀
    1.8 課題研究意義及內(nèi)容
        1.8.1 課題研究意義
        1.8.2 課題研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方法與檢測
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 Al-Ti-B預(yù)制塊的合成制備
        2.2.2 熔煉工藝
        2.2.3 均勻化處理
        2.2.4 軋制處理
        2.2.5 退火處理
    2.3 實(shí)驗(yàn)檢測與分析
        2.3.1 成分分析
        2.3.2 物相分析
        2.3.3 金相分析
        2.3.4 掃描及能譜分析
        2.3.5 宏觀織構(gòu)檢測分析
        2.3.6 杯突性能檢測分析
        2.3.7 室溫下力學(xué)性能檢測分析
2顆粒相對AZ80鎂合金組織及力學(xué)性能的影響'>3 TiB₂顆粒相對AZ80鎂合金組織及力學(xué)性能的影響
    3.1 合金成分及軋制工藝
    3.2 鑄態(tài)物相組織形貌
    3.3 均化態(tài)物相組織形貌
    3.4 第一次退火前后軋制板材組織形貌變化
    3.5 第二次退火前后軋制板材組織形貌變化
    3.6 終軋態(tài)下板材組織形貌變化
    3.7 織構(gòu)分析
    3.8 拉伸斷口形貌分析
    3.9 室溫下力學(xué)性能分析
    3.10 本章小結(jié)
4 Mg-Y系合金組織及力學(xué)性能研究
    4.1 成分方案與軋制工藝
    4.2 Mg-3Y合金的組織與力學(xué)性能
        4.2.1 Mg-3Y合金的鑄態(tài)組織與成分
        4.2.2 Mg-3Y合金在不同退火溫度下的斷口形貌
        4.2.3 Mg-3Y合金在不同退火溫度下的力學(xué)性能
        4.2.4 Mg-3Y合金的成型性能
    4.3 Mg-3Y-xSn合金的組織與力學(xué)性能
        4.3.1 Mg-3Y-xSn合金的鑄態(tài)組織與成分
        4.3.2 Mg-3Y-xSn合金的力學(xué)性能
    4.4 Mg-3Y-xAl合金的組織與力學(xué)性能
        4.4.1 Mg-3Y-xAl合金的鑄態(tài)組織與成分
        4.4.2 Mg-3Y-xAl合金的力學(xué)性能
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2873652