Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr合金微觀組織演變及力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-22 17:29
WE43是當(dāng)前航空領(lǐng)域中應(yīng)用最成熟的鎂稀土(Mg-RE)合金之一,航空工業(yè)的高速發(fā)展對(duì)WE43的力學(xué)性能提出了更高的要求,同時(shí)WE43中Nd的價(jià)格非常昂貴,導(dǎo)致合金生產(chǎn)成本過高,選擇何種價(jià)格更低廉、強(qiáng)化效果更突出的稀土元素代替昂貴的Nd,研發(fā)出新型低成本、高強(qiáng)度Mg-RE合金就具有很現(xiàn)實(shí)的意義。Sm與Nd同為輕稀土元素,但是Sm在鎂中的極限固溶度更高,且價(jià)格僅為Nd的1/3,利用Sm代替Nd開發(fā)的新型合金應(yīng)該具有巨大的潛力。本文利用Sm全部代替和部分代替WE43中的Nd設(shè)計(jì)了兩種多元輕重稀土復(fù)合強(qiáng)化Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr合金,即Mg-4Y-xSm-0.5Zr(x=2,3,4,5,6)和Mg-4Y-1.6Nd-xSm-0.5Zr(x=1,2,3,4,5)。本文利用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、室溫和高溫拉伸等實(shí)驗(yàn)手段詳盡地研究了Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr合金的微觀組織和力學(xué)性能,優(yōu)化了合金成分及熱處理工藝,利用透射電子顯微鏡(TEM)系統(tǒng)地研究了合金在熱處理過程中的微觀組織演變。系統(tǒng)地考察了Sm元素含量對(duì)Mg-4Y-xSm-0.5Zr和...
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:146 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)流程圖
Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr合金熔煉工藝Fig.2-2SmeltingprocessofMg-Y-(Nd)-Sm-Zralloys
待純鎂完全熔化后,升溫至 730℃,依次加入 Mg-Y、中間合金,待 Mg-RE 中間合金完全熔化后,升溫至 780℃r 中間合金,待 Mg-Zr 中間合金完全熔化后,對(duì)熔體表面隨后加入精煉劑,攪拌 3 min 后在 780℃條件下靜置 30 m,待金屬液溫度降至約 730℃時(shí)澆入預(yù)熱的金屬型模具、h=120mm 的鑄錠。熔煉及除渣的全過程通入 99%CO2+行保護(hù)。熔煉過程如圖 2-2 所示,金屬型模具如圖 2-3 所圖 2-2 Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr 合金熔煉工藝Fig. 2-2 Smelting process of Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr alloys
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Sm對(duì)擠壓Mg-6Al-1.0Ca-0.5Mn鎂合金微觀組織及力學(xué)性能的影響[J]. 房大慶,梁超,張克維,武華杰,畢廣利,柴躍生. 稀有金屬材料與工程. 2017(04)
[2]Microstructure and elevated-temperature tensile properties of differential pressure sand cast Mg-4Y-3Nd-0.5Zr alloy[J]. Hong-hui Liu,Zhi-liang Ning,Hai-chao Sun,Fu-yang Cao,Hao Wang,Xin-yi Zhao,Jian-fei Sun. China Foundry. 2016(01)
[3]超細(xì)晶/納米晶反Hall-Petch變形機(jī)制最新研究進(jìn)展[J]. 賈少偉,張鄭,王文,王快社,高雪. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(23)
[4]稀土元素Sm對(duì)AM60鎂合金顯微組織和耐腐蝕性能的影響[J]. 江民華. 熱加工工藝. 2015(04)
[5]Sm在耐熱鎂合金中的作用及研究進(jìn)展[J]. 陳君,李全安,張清,付三玲,陳曉亞,陳雷雷. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(07)
[6]Sm對(duì)AZ80鎂合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 文九巴,王浩,賀俊光,馬景靈,楊永順,邵海洋. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(02)
[7]Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金微觀組織及力學(xué)特性的研究[J]. 嚴(yán)安慶,王霄,劉楚明,徐璐. 兵器材料科學(xué)與工程. 2013(05)
[8]高強(qiáng)鎂合金的研究進(jìn)展[J]. 張丁非,張紅菊,蘭偉,馬春華. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(06)
[9]Mg-Al-Zn-Sm耐熱鎂合金的組織與力學(xué)性能[J]. 黃正華,劉杰,戚文軍,鄭開宏,張新明,劉敏,余志明. 熱加工工藝. 2012(12)
[10]高性能鎂合金研究及應(yīng)用的新進(jìn)展[J]. 丁文江,吳玉娟,彭立明,曾小勤,林棟樑,陳彬. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(08)
博士論文
[1]Mg-Nd-Sm-Zn-Zr合金微觀組織演變及力學(xué)性能研究[D]. 趙思聰.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[2]Mg-11Y-5Gd-2Zn-0.5Zr(wt.%)鑄造耐熱鎂合金高溫變形、強(qiáng)化及斷裂機(jī)制的研究[D]. 尹冬弟.上海交通大學(xué) 2013
[3]Mg-Gd-Y鎂合金Zr晶粒細(xì)化行為研究[D]. 孫明.上海交通大學(xué) 2012
[4]Mg-Y-Gd-Zn-Zr鎂合金組織、性能及其蠕變行為研究[D]. 高巖.上海交通大學(xué) 2009
[5]Mg-Dy-Nd-(Gd)系合金組織與性能研究[D]. 李德輝.上海交通大學(xué) 2007
[6]Mg-Gd-Y-Zr(-Ca)合金的微觀組織演變、性能和斷裂行為研究[D]. 何上明.上海交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):3243246
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:146 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)流程圖
Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr合金熔煉工藝Fig.2-2SmeltingprocessofMg-Y-(Nd)-Sm-Zralloys
待純鎂完全熔化后,升溫至 730℃,依次加入 Mg-Y、中間合金,待 Mg-RE 中間合金完全熔化后,升溫至 780℃r 中間合金,待 Mg-Zr 中間合金完全熔化后,對(duì)熔體表面隨后加入精煉劑,攪拌 3 min 后在 780℃條件下靜置 30 m,待金屬液溫度降至約 730℃時(shí)澆入預(yù)熱的金屬型模具、h=120mm 的鑄錠。熔煉及除渣的全過程通入 99%CO2+行保護(hù)。熔煉過程如圖 2-2 所示,金屬型模具如圖 2-3 所圖 2-2 Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr 合金熔煉工藝Fig. 2-2 Smelting process of Mg-Y-(Nd)-Sm-Zr alloys
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Sm對(duì)擠壓Mg-6Al-1.0Ca-0.5Mn鎂合金微觀組織及力學(xué)性能的影響[J]. 房大慶,梁超,張克維,武華杰,畢廣利,柴躍生. 稀有金屬材料與工程. 2017(04)
[2]Microstructure and elevated-temperature tensile properties of differential pressure sand cast Mg-4Y-3Nd-0.5Zr alloy[J]. Hong-hui Liu,Zhi-liang Ning,Hai-chao Sun,Fu-yang Cao,Hao Wang,Xin-yi Zhao,Jian-fei Sun. China Foundry. 2016(01)
[3]超細(xì)晶/納米晶反Hall-Petch變形機(jī)制最新研究進(jìn)展[J]. 賈少偉,張鄭,王文,王快社,高雪. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(23)
[4]稀土元素Sm對(duì)AM60鎂合金顯微組織和耐腐蝕性能的影響[J]. 江民華. 熱加工工藝. 2015(04)
[5]Sm在耐熱鎂合金中的作用及研究進(jìn)展[J]. 陳君,李全安,張清,付三玲,陳曉亞,陳雷雷. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(07)
[6]Sm對(duì)AZ80鎂合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 文九巴,王浩,賀俊光,馬景靈,楊永順,邵海洋. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(02)
[7]Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金微觀組織及力學(xué)特性的研究[J]. 嚴(yán)安慶,王霄,劉楚明,徐璐. 兵器材料科學(xué)與工程. 2013(05)
[8]高強(qiáng)鎂合金的研究進(jìn)展[J]. 張丁非,張紅菊,蘭偉,馬春華. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(06)
[9]Mg-Al-Zn-Sm耐熱鎂合金的組織與力學(xué)性能[J]. 黃正華,劉杰,戚文軍,鄭開宏,張新明,劉敏,余志明. 熱加工工藝. 2012(12)
[10]高性能鎂合金研究及應(yīng)用的新進(jìn)展[J]. 丁文江,吳玉娟,彭立明,曾小勤,林棟樑,陳彬. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(08)
博士論文
[1]Mg-Nd-Sm-Zn-Zr合金微觀組織演變及力學(xué)性能研究[D]. 趙思聰.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[2]Mg-11Y-5Gd-2Zn-0.5Zr(wt.%)鑄造耐熱鎂合金高溫變形、強(qiáng)化及斷裂機(jī)制的研究[D]. 尹冬弟.上海交通大學(xué) 2013
[3]Mg-Gd-Y鎂合金Zr晶粒細(xì)化行為研究[D]. 孫明.上海交通大學(xué) 2012
[4]Mg-Y-Gd-Zn-Zr鎂合金組織、性能及其蠕變行為研究[D]. 高巖.上海交通大學(xué) 2009
[5]Mg-Dy-Nd-(Gd)系合金組織與性能研究[D]. 李德輝.上海交通大學(xué) 2007
[6]Mg-Gd-Y-Zr(-Ca)合金的微觀組織演變、性能和斷裂行為研究[D]. 何上明.上海交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):3243246
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