稀土鎂合金扭轉(zhuǎn)變形LPSO相演變及性能研究
本文選題:Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr稀土鎂合金 + 扭轉(zhuǎn); 參考:《中北大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:熱扭轉(zhuǎn)變形過程中材料無明顯形狀變化,同時可獲得大的應(yīng)變量,可避免變形區(qū)域的摩擦效應(yīng),不易產(chǎn)生塑性失穩(wěn)。而在合金強化中,第二相對合金力學(xué)性能提高的影響都不容忽視,LPSO相(長程有序相)作為合金中一種新型增強相,由于其結(jié)構(gòu)特殊,自身性能優(yōu)異,自從被發(fā)現(xiàn)后備受關(guān)注。本論文采用Gleeble-3500熱模擬實驗機對均勻化處理后的Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr鎂合金進(jìn)行扭轉(zhuǎn)變形,實驗溫度:350℃、400℃、450℃和480℃,應(yīng)變速率:0.001s-1、0.01s-1、0.1s-1和1s-1。繪制扭轉(zhuǎn)變形的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,相同的應(yīng)變速率下,溫度越低,達(dá)到峰值應(yīng)力所需要的時間越少,速度越快;所對應(yīng)的峰值應(yīng)力越高,穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力也越高。同一溫度下,隨著應(yīng)變速率的增大,峰值應(yīng)力都表現(xiàn)為上升的趨勢;400℃、480℃時峰值應(yīng)力增加的速率基本恒定,擬合并建立扭轉(zhuǎn)的本構(gòu)方程。XRD測試表明不同扭轉(zhuǎn)參數(shù)的合金擁有相同的物相:α-Mg,Mg12ZnY相(LPSO相)和Mg3Zn3Y2相,LPSO相有明亮的塊狀、灰色的層片狀兩種形態(tài)。變形后,第二相的衍射峰在基本沒有改變,表明不同扭轉(zhuǎn)參數(shù)下這些相的體積分?jǐn)?shù)幾乎恒定,也說明第二相具有高溫?zé)岱(wěn)定性。隨著溫度的升高,絕大部分扭轉(zhuǎn)后的晶粒得到了細(xì)化。溫度較低時,第二相(LPSO相)演變主要以扭折為主,并且扭折是從晶界處開始;溫度較高時,LPSO相演變以相的破碎分解為主,溫度越高,破碎分解現(xiàn)象越明顯。當(dāng)應(yīng)變速率較大時,由于變形過快,LPSO相的演變主要以扭折為主,只在高溫時有很少量的動態(tài)再結(jié)晶發(fā)生;在應(yīng)變速率較小時,變形時間充足,塊狀LPSO相晶界邊緣處萌生層片狀結(jié)構(gòu),并向晶粒內(nèi)生長并長大,扭曲的條紋狀并沿α-Mg晶粒分布;故高溫低應(yīng)變速率時LPSO相破碎分解明顯,變形充分,容易產(chǎn)生動態(tài)再結(jié)晶,晶粒更加細(xì)小,450℃、=0.01s-1時晶粒尺寸細(xì)化至32μm。此外,隨著應(yīng)變量的增大,第二相的扭折破碎加劇,動態(tài)再結(jié)晶越來越明顯。與均勻化Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr鎂合金相比,扭轉(zhuǎn)變形后的硬度值均得到增加,且隨著半徑的增大而增大。隨著應(yīng)變速率的增加,硬度值基本呈現(xiàn)增加趨勢,除應(yīng)變速率為0.001s-1時的硬度外,其余三個應(yīng)變速率對應(yīng)的硬度值增幅都相當(dāng)明顯;尤其是應(yīng)變速率為0.01s-1所對應(yīng)的硬度值,從效率與性能兩方面綜合考量均比較理想。與應(yīng)變速率的影響相反,溫度對硬度的影響是隨著溫度的升高,硬度值反而會下降;350℃、400℃、450℃扭轉(zhuǎn)時,同一應(yīng)變速率下硬度值相差無幾;480℃時硬化效果不佳。
[Abstract]:This paper uses Gleeble - 3500 thermal simulator to investigate the deformation of Mg - 13Gd - 4Y - 2Zn - 0.5Zr magnesium alloy .
【學(xué)位授予單位】:中北大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TG146.22
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:2085555
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