Mg-Gd-Y-Zn-Mn-Ni合金組織及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-15 04:15
鎂合金由于比強(qiáng)度高和比剛度高的特性而被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。稀土元素的加入使得鎂合金的綜合性能得到進(jìn)一步提升,因此近年來(lái)關(guān)于稀土鎂合金的研究成為熱點(diǎn)。本課題采用傳統(tǒng)熔煉鑄造制備了Mg-10Gd-3.5Y-0.7Zn-0.9Mn-0.6Ni合金。實(shí)驗(yàn)研究了固溶處理、軋制和退火處理等工藝過程中合金顯微組織和性能的變化,目的是為該合金的生產(chǎn)和應(yīng)用提供理論依據(jù)。得到以下結(jié)果:鑄態(tài)合金組織不均勻,晶界處分布著粗大且連續(xù)的網(wǎng)狀共晶相,其硬度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和腐蝕速率分別為85.79HV、235.79MPa、5.1%和0.0078g/cm2/h。合金固溶處理后,大量網(wǎng)狀共晶相溶解,并伴隨著LPSO相析出。540℃固溶4小時(shí)后合金的硬度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和腐蝕速率分別達(dá)到101.96HV、261.73MPa、4.5%和0.0055g/cm2/h。合金經(jīng)過軋制變形后,晶粒逐漸細(xì)化,組織中主要存在斷續(xù)的網(wǎng)狀共晶相和長(zhǎng)條狀相。隨著軋制變形量的增大,孿晶數(shù)目逐漸增加,孿晶的相互交叉能起到細(xì)化晶粒的作用。變形量的增大能增加晶粒內(nèi)部位錯(cuò)密度、增大晶格畸變,產(chǎn)生大量高位能區(qū)域,使新的晶粒更容易在高位能區(qū)域形核,由此...
【文章來(lái)源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鎂合金基本概述
1.1.1 鎂的特點(diǎn)
1.1.2 鎂合金
1.1.3 鎂合金的分類
1.2 鎂合金的強(qiáng)化
1.2.1 固溶強(qiáng)化
1.2.2 細(xì)晶強(qiáng)化
1.2.3 析出強(qiáng)化
1.2.4 形變強(qiáng)化
1.2.5 復(fù)合強(qiáng)化
1.3 稀土鎂合金
1.4 鎂合金的軋制
1.5 鎂合金的腐蝕
1.5.1 鎂合金腐蝕機(jī)理
1.5.2 鎂合金耐蝕性影響因素
1.6 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)工藝路線
2.3 固溶處理
2.4 軋制
2.5 退火處理
2.6 顯微組織表征
2.6.1 金相試樣制備
2.6.2 金相組織觀察
2.6.3 XRD物相分析
2.6.4 掃描電鏡和能譜分析
2.7 力學(xué)性能測(cè)試
2.7.1 硬度測(cè)試
2.7.2 拉伸實(shí)驗(yàn)
2.8 合金耐蝕性測(cè)試
2.8.1 電化學(xué)測(cè)試
2.8.2 全浸泡實(shí)驗(yàn)
第3章 固溶處理對(duì)Mg-Gd-Y-Zn-Mn-Ni合金組織和性能的影響
3.1 固溶處理對(duì)合金組織的影響
3.2 固溶處理對(duì)合金力學(xué)性能的影響
3.2.1 合金的顯微硬度
3.2.2 合金的拉伸性能
3.3 固溶處理對(duì)合金腐蝕性能的影響
3.3.1 極化曲線測(cè)試
3.3.2 全浸泡實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
第4章 軋制變形量對(duì)Mg-Gd-Y-Zn-Mn-Ni合金組織和性能的影響
4.1 軋制變形量對(duì)合金組織的影響
4.2 軋制變形量對(duì)合金力學(xué)性能的影響
4.2.1 合金的顯微硬度
4.2.2 合金的拉伸性能
4.3 軋制變形量對(duì)合金耐蝕性的影響
4.3.1 極化曲線測(cè)試
4.3.2 全浸泡實(shí)驗(yàn)
4.4 本章小結(jié)
第5章 退火工藝對(duì)軋制態(tài)Mg-Gd-Y-Zn-Mn-Ni合金組織和性能的影響
5.1 退火溫度對(duì)合金顯微組織的影響
5.2 退火溫度對(duì)合金力學(xué)性能的影響
5.2.1 合金的顯微硬度
5.2.2 合金的拉伸性能
5.3 退火溫度對(duì)合金耐蝕性的影響
5.3.1 極化曲線測(cè)試
5.3.2 全浸泡實(shí)驗(yàn)
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物可降解鎂合金支架的發(fā)展與展望[J]. 李宇罡,楊棟,辛世杰. 中華血管外科雜志. 2017(01)
[2]Ni含量對(duì)長(zhǎng)周期堆垛結(jié)構(gòu)增強(qiáng)Mg-Ni-Y合金組織與性能的影響[J]. 郝良彥,楊雄,呂書林,方曉剛,吳樹森. 特種鑄造及有色合金. 2016(12)
[3]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(guó)華,陳玉獅,丁文江. 載人航天. 2016(03)
[4]熱軋參數(shù)對(duì)鑄態(tài)AZ91鎂合金組織與性能的影響[J]. 鄭留偉,梁偉,王紅霞,邊麗萍,王一德. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(12)
[5]骨植入生物可降解鎂合金研究進(jìn)展[J]. 曹躍杰,張雪飛,管仁國(guó),周天國(guó),崔彤. 輕合金加工技術(shù). 2015(03)
[6]稀土元素對(duì)鎂合金組織結(jié)構(gòu)與性能影響的研究進(jìn)展[J]. 胡文鑫,楊正華,陳國(guó)華,曹永存. 稀土. 2014(05)
[7]復(fù)合能場(chǎng)鑄軋對(duì)AZ61鎂板組織及性能的影響[J]. 張歡歡,黃元春,劉勝膽,劉宇,肖政兵,杜志勇. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2014(08)
[8]在線固溶及離線熱處理對(duì)壓鑄AZ91D鎂合金組織及硬度的影響(英文)[J]. 徐玉磊,張奎,李興剛,雷健,袁海波,劉正. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(11)
[9]AZ31鎂合金軋制工藝的研究[J]. 張丁非,徐杏杏,蘭偉,戴慶偉,齊福剛. 材料工程. 2011(11)
[10]耐熱鎂合金的研究進(jìn)展[J]. 田樹科,郭學(xué)鋒,崔紅保,黃丹,王英. 鑄造技術(shù). 2011(08)
碩士論文
[1]醫(yī)用鎂合金體外降解行為研究[D]. 鈕長(zhǎng)慧.東南大學(xué) 2015
[2]長(zhǎng)周期堆垛有序結(jié)構(gòu)增強(qiáng)高強(qiáng)度Mg-Y-Ni-Zn合金的研究[D]. 張志富.太原理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):3138648
【文章來(lái)源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鎂合金基本概述
1.1.1 鎂的特點(diǎn)
1.1.2 鎂合金
1.1.3 鎂合金的分類
1.2 鎂合金的強(qiáng)化
1.2.1 固溶強(qiáng)化
1.2.2 細(xì)晶強(qiáng)化
1.2.3 析出強(qiáng)化
1.2.4 形變強(qiáng)化
1.2.5 復(fù)合強(qiáng)化
1.3 稀土鎂合金
1.4 鎂合金的軋制
1.5 鎂合金的腐蝕
1.5.1 鎂合金腐蝕機(jī)理
1.5.2 鎂合金耐蝕性影響因素
1.6 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)工藝路線
2.3 固溶處理
2.4 軋制
2.5 退火處理
2.6 顯微組織表征
2.6.1 金相試樣制備
2.6.2 金相組織觀察
2.6.3 XRD物相分析
2.6.4 掃描電鏡和能譜分析
2.7 力學(xué)性能測(cè)試
2.7.1 硬度測(cè)試
2.7.2 拉伸實(shí)驗(yàn)
2.8 合金耐蝕性測(cè)試
2.8.1 電化學(xué)測(cè)試
2.8.2 全浸泡實(shí)驗(yàn)
第3章 固溶處理對(duì)Mg-Gd-Y-Zn-Mn-Ni合金組織和性能的影響
3.1 固溶處理對(duì)合金組織的影響
3.2 固溶處理對(duì)合金力學(xué)性能的影響
3.2.1 合金的顯微硬度
3.2.2 合金的拉伸性能
3.3 固溶處理對(duì)合金腐蝕性能的影響
3.3.1 極化曲線測(cè)試
3.3.2 全浸泡實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
第4章 軋制變形量對(duì)Mg-Gd-Y-Zn-Mn-Ni合金組織和性能的影響
4.1 軋制變形量對(duì)合金組織的影響
4.2 軋制變形量對(duì)合金力學(xué)性能的影響
4.2.1 合金的顯微硬度
4.2.2 合金的拉伸性能
4.3 軋制變形量對(duì)合金耐蝕性的影響
4.3.1 極化曲線測(cè)試
4.3.2 全浸泡實(shí)驗(yàn)
4.4 本章小結(jié)
第5章 退火工藝對(duì)軋制態(tài)Mg-Gd-Y-Zn-Mn-Ni合金組織和性能的影響
5.1 退火溫度對(duì)合金顯微組織的影響
5.2 退火溫度對(duì)合金力學(xué)性能的影響
5.2.1 合金的顯微硬度
5.2.2 合金的拉伸性能
5.3 退火溫度對(duì)合金耐蝕性的影響
5.3.1 極化曲線測(cè)試
5.3.2 全浸泡實(shí)驗(yàn)
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物可降解鎂合金支架的發(fā)展與展望[J]. 李宇罡,楊棟,辛世杰. 中華血管外科雜志. 2017(01)
[2]Ni含量對(duì)長(zhǎng)周期堆垛結(jié)構(gòu)增強(qiáng)Mg-Ni-Y合金組織與性能的影響[J]. 郝良彥,楊雄,呂書林,方曉剛,吳樹森. 特種鑄造及有色合金. 2016(12)
[3]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(guó)華,陳玉獅,丁文江. 載人航天. 2016(03)
[4]熱軋參數(shù)對(duì)鑄態(tài)AZ91鎂合金組織與性能的影響[J]. 鄭留偉,梁偉,王紅霞,邊麗萍,王一德. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(12)
[5]骨植入生物可降解鎂合金研究進(jìn)展[J]. 曹躍杰,張雪飛,管仁國(guó),周天國(guó),崔彤. 輕合金加工技術(shù). 2015(03)
[6]稀土元素對(duì)鎂合金組織結(jié)構(gòu)與性能影響的研究進(jìn)展[J]. 胡文鑫,楊正華,陳國(guó)華,曹永存. 稀土. 2014(05)
[7]復(fù)合能場(chǎng)鑄軋對(duì)AZ61鎂板組織及性能的影響[J]. 張歡歡,黃元春,劉勝膽,劉宇,肖政兵,杜志勇. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2014(08)
[8]在線固溶及離線熱處理對(duì)壓鑄AZ91D鎂合金組織及硬度的影響(英文)[J]. 徐玉磊,張奎,李興剛,雷健,袁海波,劉正. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(11)
[9]AZ31鎂合金軋制工藝的研究[J]. 張丁非,徐杏杏,蘭偉,戴慶偉,齊福剛. 材料工程. 2011(11)
[10]耐熱鎂合金的研究進(jìn)展[J]. 田樹科,郭學(xué)鋒,崔紅保,黃丹,王英. 鑄造技術(shù). 2011(08)
碩士論文
[1]醫(yī)用鎂合金體外降解行為研究[D]. 鈕長(zhǎng)慧.東南大學(xué) 2015
[2]長(zhǎng)周期堆垛有序結(jié)構(gòu)增強(qiáng)高強(qiáng)度Mg-Y-Ni-Zn合金的研究[D]. 張志富.太原理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):3138648
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