本文關鍵詞： Mg-0.3Zr合金 置換原子 原位金相 預變形 退火強化 形變孿晶　出處：《西安工業(yè)大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：鎂合金以其優(yōu)異的綜合力學性能被稱為“21世紀最具發(fā)展前途的綠色金屬結構材料”,并已在航空航天、汽車、3C電子等領域得到了廣泛的應用。但是目前普通應用的鑄造鎂合金存在室溫強度和塑性低,高溫抗蠕變性能差等缺點,制約了其在工業(yè)應用上的進一步拓展。因此提高鎂合金的室溫和高溫強度成了鎂合金研究中急需解決的首要問題。本文首先以Mg-0.3Zr合金為主要研究對象,采用原位金相、透射電鏡、壓縮試驗以及多向變形等手段研究了合金化元素Mn、Ag、Ca和Nd等對其退火強化效果的影響。其次,在此基礎上分析了不同Nd、Zr元素添加量對Mg-Nd-Zr合金顯微組織和變形行為的影響,最后得出如下結論:Mg-8.3Ag-0.3Zr、Mg-1Ca-0.3Zr、Mg-5.3Nd-0.3Zr合金最佳固溶處理工藝參數依次為450℃×7h、510℃×8h、550℃×9h。Mg-8.3Ag-0.3Zr、Mg-1Ca-0.3Zr、Mg-5.3Nd-0.3Zr合金鑄態(tài)組織的第二相分別為AgMg3、Mg2Ca和Mg12Nd。Mn、Ag元素對預變形Mg-0.3Zr合金沒有退火強化作用,而溶質元素Ca和Nd對預變形Mg-0.3Zr合金具有退火強化作用,均可提高合金的壓縮強度。經過150℃退火24小時處理后,Ca元素的退火強化作用最為明顯,增幅可達40MPa。溶質元素Nd的最佳退火強化工藝為180℃保溫7小時,1at%的Nd元素的強化效果可以達到76MPa。另外隨著Nd元素含量的增加,其退火強化效果先增加,后處于穩(wěn)定狀態(tài)。溶質元素Nd經過退火處理后會偏聚在Mg-Nd-0.3Zr合金預變形形成的孿晶界上,對形變孿晶產生釘扎作用,使得在進一步變形中會產生新的大量孿晶而不是原有形變孿晶的長大變寬,從而提高了合金的壓縮強度。隨著Mg-Nd-0.3Zr合金預變形量的增加,Nd元素的退火強化效果先增加后明顯減小,當退火溫度達到210℃,則沒有強化效果。與室溫壓縮相比,高溫(150℃)慢速變形并不會改善Mg-Ca-0.3Zr合金的力學性能,而是當變形速率超過0.01mm/min時會出現塑性失穩(wěn)現象。對Mg-5.3Nd-0.3Zr合金而言,高溫慢速變形可使其孿晶片層細化。另外隨著累積變形量的增加,合金中的形變孿晶密度增大,退火強化效果增強。
[Abstract]:Magnesium alloys with excellent comprehensive mechanical properties are known as "the most promising green metal structural materials in 21th century" and have been in aerospace, automotive. 3C electronics and other fields have been widely used, but the common casting magnesium alloy has the shortcomings of low room temperature strength and plasticity, poor creep resistance at high temperature and so on. Therefore, improving the strength of magnesium alloy at room and high temperature has become the most important problem in magnesium alloy research. Firstly, Mg-0.3Zr alloy is the main research in this paper. Object. In situ metallography, transmission electron microscopy, compression test and multidirectional deformation were used to study the effect of alloying elements MnAg-Ag-Ca and ND on the annealing strengthening effect. On the basis of this, the effect of different content of NdndlZr on the microstructure and deformation behavior of Mg-Nd-Zr alloy was analyzed. The conclusion is as follows: Mg-8.3Ag-0.3Zr. The optimum solution treatment parameters of Mg-1Ca-0.3Zr-Mg-5.3Nd-0.3Zr alloy are 450 鈩，

本文編號：1473065