超聲處理和擠壓鑄造對LPSO增強鎂合金組織及性能影響的研究
發(fā)布時間:2021-02-22 18:46
鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,在汽車工業(yè)、航空航天和電子產(chǎn)品領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。但是,鎂合金絕對強度偏低、塑性加工困難等因素使其大范圍應(yīng)用受到限制。因此,開發(fā)新型的高性能鎂合金、改進成形及加工技術(shù)對進一步擴大鎂合金的應(yīng)用范圍具有極為重要的意義。鎂合金中的長周期結(jié)構(gòu)(Long Period Stacking Ordered structure-LPSO結(jié)構(gòu))因其特殊的原子排列特征,對鎂合金表現(xiàn)出優(yōu)異的強化效果。目前關(guān)于LPSO結(jié)構(gòu)增強鎂合金的鑄態(tài)組織的研究較少,對不同合金的凝固析出行為和凝固組織的調(diào)控工藝及機理的研究還不夠完善,尤其是對低稀土元素含量合金中LPSO結(jié)構(gòu)的尺寸、數(shù)量及分布情況的控制還未見系統(tǒng)研究。本文以含有LPSO結(jié)構(gòu)的Mg-Ni-Y和Mg-Zn-Y系合金為對象,系統(tǒng)研究了合金成分、超聲處理工藝和擠壓鑄造成形工藝對合金凝固組織及力學(xué)性能的影響。研究了低Y含量下Ni/Y比例的變化對Mg99.0-x9.0-x NixY1.0合金組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)Ni/Y比小于0.5時,合金由α-Mg、LPSO...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:159 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景和意義
1.2 LPSO結(jié)構(gòu)的主要研究現(xiàn)狀
1.3 超聲處理在合金凝固過程的應(yīng)用研究
1.4 擠壓鑄造成形鎂合金的研究現(xiàn)狀
1.5 目前存在的問題
1.6 課題研究的主要內(nèi)容
2 合金制備與試驗方法
2.1 合金材料制備工藝
2.2 顯微組織分析
2.3 力學(xué)性能檢測
3 Mg-TM-Y(TM=Ni,Zn)三元合金中元素比例及含量對合金組織和性能的影響
3.1 引言
3.2 試驗方案
99.0-x Nix Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響"> 3.3 Ni含量對Mg99.0-x Nix Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響
100-3x Nix Y2x合金組織及力學(xué)性能的影響"> 3.4 Ni和 Y含量對Mg100-3x Nix Y2x合金組織及力學(xué)性能的影響
100-3x Znx Y2x合金組織及力學(xué)性能的影響"> 3.5 Zn和 Y含量對Mg100-3x Znx Y2x合金組織及力學(xué)性能的影響
99.0-x Nix Y1.0 合金中組成相的凝固析出行為"> 3.6 不同Ni含量的Mg99.0-x Nix Y1.0 合金中組成相的凝固析出行為
3.7 本章小結(jié)
4 超聲處理對Mg-Ni-Y合金組織及性能的影響
4.1 引言
4.2 試驗方案
98.5Ni0.5Y1.0 組織及力學(xué)性能的影響"> 4.3 超聲功率對Mg98.5Ni0.5Y1.0 組織及力學(xué)性能的影響
4.4 超聲處理對不同成分合金組織及力學(xué)性能的影響
4.5 超聲處理對LPSO結(jié)構(gòu)增強的Mg-Ni-Y合金組織的作用機理
4.6 超聲處理對LPSO結(jié)構(gòu)增強的Mg-Ni-Y合金力學(xué)性能的作用機理
4.7 本章小結(jié)
5 擠壓鑄造成形對Mg-TM-Y(TM=Ni,Zn)合金組織及性能的影響
5.1 引言
5.2 試驗方案
98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響"> 5.3 擠壓壓力對Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響
97Zn1Y2 合金組織及力學(xué)性能的影響"> 5.4 擠壓壓力對Mg97Zn1Y2 合金組織及力學(xué)性能的影響
5.5 擠壓成形對LPSO增強的鎂合金組織的作用機理
5.6 擠壓成形對LPSO增強的鎂合金力學(xué)性能的作用機理
5.7 本章小結(jié)
98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及性能的影響">6 Al和 Sr元素對Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及性能的影響
6.1 引言
6.2 試驗方案
98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響"> 6.3 Al元素含量對Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響
98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響"> 6.4 Sr元素含量對Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響
6.5 本章小結(jié)
7 主要結(jié)論、創(chuàng)新點與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 主要創(chuàng)新點
7.3 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀博士期間的主要研究成果與獎勵
【參考文獻】:
期刊論文
[1]擠壓鑄造高強韌AlSiMgMn合金的組織和性能[J]. 鐘鼓,吳永福,鄒純,邱楚,陸萌萌,長海博文. 特種鑄造及有色合金. 2017(12)
[2]鎂合金在航空航天領(lǐng)域研究應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 吳國華,陳玉獅,丁文江. 載人航天. 2016(03)
[3]超聲處理對Mg-6Zn-0.5Y-2Sn合金顯微組織及力學(xué)性能的影響(英文)[J]. 薛寒松,邢志輝,張維娜,楊鋼,潘復(fù)生. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(07)
[4]Mg97Ni1Gd1Nd1合金的鑄態(tài)組織及力學(xué)性能[J]. 袁柯,尹健,戴斌煜. 特種鑄造及有色合金. 2016(01)
[5]AZ31鎂合金熔體超聲凈化處理[J]. 李浩宇,樂啟熾,張志強,劉軒,崔建忠. 特種鑄造及有色合金. 2015(12)
[6]超聲-脈沖磁場處理對Mg97Y2Cu1合金組織和性能的影響[J]. 張浩,周全,章森,陳輝. 特種鑄造及有色合金. 2015(12)
[7]鎂合金中LPSO結(jié)構(gòu)與形成機制的研究進展[J]. 徐春杰,田軍,陳利萍,張金皛,張忠明. 兵器材料科學(xué)與工程. 2015(03)
[8]復(fù)合磁場對Mg97Y2Cu1合金凝固組織的影響[J]. 譚水淋,周全,章森,張浩. 特種鑄造及有色合金. 2014(10)
[9]Mg-2Y-xZn(x=1,2,3at%)合金的顯微組織與力學(xué)性能(英文)[J]. 劉歡,薛烽,白晶,周健,孫揚善. 稀有金屬材料與工程. 2014(03)
[10]高性能鎂合金及其在汽車行業(yè)應(yīng)用的研究進展[J]. 李宜達,梁敏潔,廖海洪,張曉. 熱加工工藝. 2013(10)
博士論文
[1]合金元素對鎂層錯能和孿晶偏析能的影響規(guī)律及作用機制[D]. 王珵.吉林大學(xué) 2015
[2]稀土鎂合金中的長周期堆垛有序結(jié)構(gòu)相及其對組織與性能的影響[D]. 李揚欣.上海交通大學(xué) 2014
[3]半固態(tài)鋁合金的超聲振動制漿及其流變成形技術(shù)研究[D]. 呂書林.華中科技大學(xué) 2012
[4]Mg-Zn-Zr-Y合金固溶強化和第二相強化的理論和實驗研究[D]. 羅素琴.重慶大學(xué) 2011
[5]擠壓鑄造Mg-Nd(-Zr)合金工藝及凝固行為研究[D]. 楊艷玲.上海交通大學(xué) 2010
本文編號:3046408
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:159 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景和意義
1.2 LPSO結(jié)構(gòu)的主要研究現(xiàn)狀
1.3 超聲處理在合金凝固過程的應(yīng)用研究
1.4 擠壓鑄造成形鎂合金的研究現(xiàn)狀
1.5 目前存在的問題
1.6 課題研究的主要內(nèi)容
2 合金制備與試驗方法
2.1 合金材料制備工藝
2.2 顯微組織分析
2.3 力學(xué)性能檢測
3 Mg-TM-Y(TM=Ni,Zn)三元合金中元素比例及含量對合金組織和性能的影響
3.1 引言
3.2 試驗方案
99.0-x Nix Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響"> 3.3 Ni含量對Mg99.0-x Nix Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響
100-3x Nix Y2x合金組織及力學(xué)性能的影響"> 3.4 Ni和 Y含量對Mg100-3x Nix Y2x合金組織及力學(xué)性能的影響
100-3x Znx Y2x合金組織及力學(xué)性能的影響"> 3.5 Zn和 Y含量對Mg100-3x Znx Y2x合金組織及力學(xué)性能的影響
99.0-x Nix Y1.0 合金中組成相的凝固析出行為"> 3.6 不同Ni含量的Mg99.0-x Nix Y1.0 合金中組成相的凝固析出行為
3.7 本章小結(jié)
4 超聲處理對Mg-Ni-Y合金組織及性能的影響
4.1 引言
4.2 試驗方案
98.5Ni0.5Y1.0 組織及力學(xué)性能的影響"> 4.3 超聲功率對Mg98.5Ni0.5Y1.0 組織及力學(xué)性能的影響
4.4 超聲處理對不同成分合金組織及力學(xué)性能的影響
4.5 超聲處理對LPSO結(jié)構(gòu)增強的Mg-Ni-Y合金組織的作用機理
4.6 超聲處理對LPSO結(jié)構(gòu)增強的Mg-Ni-Y合金力學(xué)性能的作用機理
4.7 本章小結(jié)
5 擠壓鑄造成形對Mg-TM-Y(TM=Ni,Zn)合金組織及性能的影響
5.1 引言
5.2 試驗方案
98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響"> 5.3 擠壓壓力對Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響
97Zn1Y2 合金組織及力學(xué)性能的影響"> 5.4 擠壓壓力對Mg97Zn1Y2 合金組織及力學(xué)性能的影響
5.5 擠壓成形對LPSO增強的鎂合金組織的作用機理
5.6 擠壓成形對LPSO增強的鎂合金力學(xué)性能的作用機理
5.7 本章小結(jié)
98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及性能的影響">6 Al和 Sr元素對Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及性能的影響
6.1 引言
6.2 試驗方案
98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響"> 6.3 Al元素含量對Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響
98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響"> 6.4 Sr元素含量對Mg98.5Ni0.5Y1.0 合金組織及力學(xué)性能的影響
6.5 本章小結(jié)
7 主要結(jié)論、創(chuàng)新點與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 主要創(chuàng)新點
7.3 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀博士期間的主要研究成果與獎勵
【參考文獻】:
期刊論文
[1]擠壓鑄造高強韌AlSiMgMn合金的組織和性能[J]. 鐘鼓,吳永福,鄒純,邱楚,陸萌萌,長海博文. 特種鑄造及有色合金. 2017(12)
[2]鎂合金在航空航天領(lǐng)域研究應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 吳國華,陳玉獅,丁文江. 載人航天. 2016(03)
[3]超聲處理對Mg-6Zn-0.5Y-2Sn合金顯微組織及力學(xué)性能的影響(英文)[J]. 薛寒松,邢志輝,張維娜,楊鋼,潘復(fù)生. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(07)
[4]Mg97Ni1Gd1Nd1合金的鑄態(tài)組織及力學(xué)性能[J]. 袁柯,尹健,戴斌煜. 特種鑄造及有色合金. 2016(01)
[5]AZ31鎂合金熔體超聲凈化處理[J]. 李浩宇,樂啟熾,張志強,劉軒,崔建忠. 特種鑄造及有色合金. 2015(12)
[6]超聲-脈沖磁場處理對Mg97Y2Cu1合金組織和性能的影響[J]. 張浩,周全,章森,陳輝. 特種鑄造及有色合金. 2015(12)
[7]鎂合金中LPSO結(jié)構(gòu)與形成機制的研究進展[J]. 徐春杰,田軍,陳利萍,張金皛,張忠明. 兵器材料科學(xué)與工程. 2015(03)
[8]復(fù)合磁場對Mg97Y2Cu1合金凝固組織的影響[J]. 譚水淋,周全,章森,張浩. 特種鑄造及有色合金. 2014(10)
[9]Mg-2Y-xZn(x=1,2,3at%)合金的顯微組織與力學(xué)性能(英文)[J]. 劉歡,薛烽,白晶,周健,孫揚善. 稀有金屬材料與工程. 2014(03)
[10]高性能鎂合金及其在汽車行業(yè)應(yīng)用的研究進展[J]. 李宜達,梁敏潔,廖海洪,張曉. 熱加工工藝. 2013(10)
博士論文
[1]合金元素對鎂層錯能和孿晶偏析能的影響規(guī)律及作用機制[D]. 王珵.吉林大學(xué) 2015
[2]稀土鎂合金中的長周期堆垛有序結(jié)構(gòu)相及其對組織與性能的影響[D]. 李揚欣.上海交通大學(xué) 2014
[3]半固態(tài)鋁合金的超聲振動制漿及其流變成形技術(shù)研究[D]. 呂書林.華中科技大學(xué) 2012
[4]Mg-Zn-Zr-Y合金固溶強化和第二相強化的理論和實驗研究[D]. 羅素琴.重慶大學(xué) 2011
[5]擠壓鑄造Mg-Nd(-Zr)合金工藝及凝固行為研究[D]. 楊艷玲.上海交通大學(xué) 2010
本文編號:3046408
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