鎂合金具有高的比強(qiáng)度和比剛度,良好的阻尼和減震性能等一系列優(yōu)異的力學(xué)性能,因而在汽車(chē)及航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。含長(zhǎng)周期堆垛有序（Long-period Stacking Ordered,LPSO）結(jié)構(gòu)的鎂合金具有獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)及優(yōu)良的力學(xué)性能。本文通過(guò)改變Mg100-4xGd3xNix（（at.%）x=0.4、0.7和1.0）)合金中Gd、Ni含量,系統(tǒng)研究了LPSO相析出量、加載速度、環(huán)境溫度等條件對(duì)合金滯彈性及力學(xué)性能的影響規(guī)律。隨著Gd、Ni元素的增加,鑄態(tài)Mg-Gd-Ni合金中LPSO相的體積分?jǐn)?shù)由12.8%增加到27.7%,同時(shí)合金的室溫屈服強(qiáng)度由80MP增加到130MPa,并且合金呈現(xiàn)出明顯的滯彈性行為,非彈性應(yīng)變最大值增加了36%。鑄態(tài)Mg97.2Gd2.1Ni0.7合金的滯彈性及力學(xué)性能表現(xiàn)出正的加載速度依賴性。加載速度從0.025mm/min增加到2.5mm/min,屈服強(qiáng)度由95MPa增加到103MPa,非彈性應(yīng)變最大值增加了22.9%。加載溫度從100℃增加到300℃,Mg100-4xGd3xNix（x=0.4、0.7和1.0）合金的屈服強(qiáng)度由（70MP... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鎂合金的應(yīng)用(a)飛行器，(b)高鐵，(c)汽車(chē)，(d)醫(yī)療器械Fig1-1Applicationofmagnesiumalloy(a)aircraft,(b)high-speedrail,(c)automobiles,(d)medicalequipment

-3.彈性應(yīng)變?chǔ)臿（圖 1 中定義）作為拉伸（實(shí)線）和壓縮（虛線）塑性應(yīng)變?chǔ)舙 的函數(shù)：（aMg 中不同晶粒尺寸（b）晶粒在 60 和 91m 之間，不同的 Zn 含量[52] 1-3 The anelastic strain, a (defined in Fig. 1), as a function of the tensile (solid lines) and comprehed lines) plastic strain, p, for (a) large and small grain sizes in pure Mg and (b) different Zn contegrain sizes between 60 and 91m[52]Nagarajan 等人[56]在 Mg-Al 和 Mg-Zn 固溶體的滯彈性行為的研究中發(fā)現(xiàn)，合金行為與孿晶的數(shù)量有關(guān)。純 Mg，在孿晶的面積分?jǐn)?shù)約為 4%(塑性應(yīng)變?yōu)?1.7×沒(méi)有觀察到非彈性應(yīng)變，之后非彈性應(yīng)變迅速增加，在 1%的塑性應(yīng)變時(shí)趨于平穩(wěn)循相同的模式，但孿晶的最小面積分?jǐn)?shù)小得多，Mg-Zn 在孿晶面積分?jǐn)?shù)約為 1%為 2.5×10-4) 沒(méi)有觀察到非彈性應(yīng)變；Mg-Al 在孿晶面積分?jǐn)?shù)約為 2％(塑性應(yīng)變0-4)沒(méi)有觀察帶非彈性應(yīng)變，所有合金的非彈性應(yīng)變均在 0.002 左右達(dá)到最大值。Muransky 等人[53]的研究中發(fā)現(xiàn) AZ31 鎂合金壓縮過(guò)程中的滯彈性行為主要是由卸載過(guò)程中孿晶的回復(fù)。Zhu Suming 等人[57]在 Mg-Al 基合金的循環(huán)拉伸加載-卸發(fā)現(xiàn)，AZ91 在低應(yīng)力水平下具有較小的非彈性應(yīng)變，但與 AM40 和 AM60 相比出最大的非彈性應(yīng)變。Al 含量較低時(shí)，棱柱平面易于啟動(dòng)，而在較高濃度下，

相同應(yīng)力下位錯(cuò)可以滑移的距離增大，合金的滯彈性增大，如圖1-4 所示。圖 1-4 擠壓和等通道角擠壓(ECAP)變形后純鎂的滯彈性應(yīng)變變化曲線[45]Fig 1-4 Anelastic strains(a)as a function of strain of as-extruded and as-ECAPed pure Mg in(a) smaller strain and (b) larger strain region[45]1.5 本課題研究意義及內(nèi)容1.5.1 本課題的研究意義鎂合金具有密排六方結(jié)構(gòu)，合金的應(yīng)用受到強(qiáng)度、延伸率和塑性等的限制。LPSO 相作為一種長(zhǎng)周期堆垛有序結(jié)構(gòu)，可以顯著提高鎂合金的力學(xué)性能。關(guān)于含 LPSO 相鎂合金滯彈性研究較少，本次課題主要研究不同含量 Gd，Ni 對(duì) Mg-Gd-Ni 合金滯彈性及力學(xué)性能的影響。1.5.2 本課題的研究?jī)?nèi)容(1) LPSO 相體積分?jǐn)?shù)對(duì)鑄態(tài) Mg-Gd-Ni 合金室溫力學(xué)性能及滯彈性行為的影響規(guī)律。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]鋯基非晶合金準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán)加載過(guò)程滯彈性行為的反速率依賴性[J]. 韓振華,孫勁松,楊鑫,康新婷,張國(guó)君,張長(zhǎng)軍.  稀有金屬材料與工程. 2017(09)
[3]鎂合金中長(zhǎng)周期有序堆垛結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展[J]. 馬修軍,尹健,戴斌煜.  熱加工工藝. 2015(12)
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[6]稀土Ce和Y對(duì)AZ80鎂合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 王軍,朱秀榮,徐永東,王榮,聶景江,張立君.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2014(01)
[7]稀土對(duì)AM50力學(xué)性能及高溫蠕變的影響[J]. 黃曉鋒,王渠東,曾小勤,袁廣銀,朱燕萍,丁文江.  中國(guó)稀土學(xué)報(bào). 2004(04)

博士論文
[1]純鎂和鎂合金的阻尼及微塑變行為研究[D]. 范國(guó)棟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]長(zhǎng)周期堆垛有序結(jié)構(gòu)增強(qiáng)Mg-Gd-Ni合金的研究[D]. 汪丹丹.太原理工大學(xué) 2015



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