熱處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr鑄造鎂合金顯微組織、力學(xué)性能和腐蝕性能的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-20 12:49
稀土鎂合金作為一種有發(fā)展前途的高性能鎂合金,其在航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。目前,雖然國內(nèi)外對(duì)稀土鎂合金的研究已開展了大量的研究工作,但涉及的合金主要集中在Mg-Y、Mg-Gd和Mg-Nd系等鎂合金上,對(duì)于Mg-Dy系等其它稀土鎂合金的研究和報(bào)道還相對(duì)較少。由于Dy元素的原子半徑與鎂元素相近且在鎂中具有較大的固溶度,從而可使含Dy鎂合金時(shí)效硬化特性更為明顯。此外,Zn元素價(jià)格便宜加之其在鎂合金中也具有很好的強(qiáng)化效果。因此,Mg-Dy-Zn基鎂合金被認(rèn)為是一種有很好發(fā)展前途的高性能稀土鎂合金。然而,目前國內(nèi)外對(duì)于Mg-Dy-Zn基稀土鎂合金的研究還相對(duì)較少,尤其在熱處理影響合金組織和性能方面。眾所周知,熱處理是改善和提高稀土鎂合金綜合性能最為重要的手段之一;诖,在Mg-Dy-Zn基稀土鎂合金的設(shè)計(jì)制備的基礎(chǔ)上,研究熱處理對(duì)其組織和性能的影響,對(duì)于Mg-Dy系和/或Mg-Dy-Zn基高性能稀土鎂合金的開發(fā)和應(yīng)用具有重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值。本文在前期研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)制備出了Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr(wt.%)砂型鑄造鎂合金,并在此基礎(chǔ)上利用差熱分析(DSC)、金相...
【文章來源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 引言
1.2 Mg-Dy系合金的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 合金化
1.2.2 鎂稀土合金的強(qiáng)化機(jī)制
1.2.3 Mg-Dy-Zn-Gd-Zr合金的研究現(xiàn)狀
1.3 鎂合金的熱處理
1.4 鎂合金的耐腐蝕性能
1.4.1 鎂合金的腐蝕類型
1.4.2 稀土鎂合金腐蝕性能的研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究的目的和意義
1.6 本文的主要研究內(nèi)容
2 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)研究方案和技術(shù)路線
2.2 實(shí)驗(yàn)合金的成分設(shè)計(jì)
2.3 試驗(yàn)合金的熔煉制備
2.4 試驗(yàn)合金的熱處理
2.5 組織觀察與分析方法
2.5.1 差熱分析實(shí)驗(yàn)(DSC)
2.5.2 金相組織觀察(OM)
2.5.3 XRD物相分析
2.5.4 掃描電鏡(SEM)及能譜分析(EDS)
2.6 性能測(cè)試
2.6.1 顯微硬度測(cè)試
2.6.2 室溫拉伸性能測(cè)試
2.6.3 腐蝕性能測(cè)試
3 固溶處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織和力學(xué)性能的影響
3.1 Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金的DSC差熱分析
3.2 固溶處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織的影響
3.2.1 Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr鎂合金的鑄態(tài)和固溶態(tài)顯微組織
3.2.2 固溶溫度對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織的影響
3.2.3 固溶時(shí)間對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織的影響
3.3 固溶處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金力學(xué)性能的影響
3.3.1 固溶溫度對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微硬度的影響
3.3.2 固溶時(shí)間對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微硬度的影響
3.3.3 固溶處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金的室溫力學(xué)性能的影響
4 時(shí)效處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織和力學(xué)性能的影響
4.1 時(shí)效處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織的影響
4.1.1 Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金時(shí)效態(tài)的顯微組織
4.1.2 時(shí)效溫度對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織的影響
4.1.3 時(shí)效時(shí)間對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織的影響
4.2 時(shí)效處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金力學(xué)性能的影響
4.2.1 時(shí)效溫度對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微硬度的影響
4.2.2 時(shí)效時(shí)間對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微硬度的影響
4.2.3 時(shí)效處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金室溫力學(xué)性能的影響
5 熱處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金腐蝕性能的影響
5.1 Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金不同狀態(tài)下的動(dòng)電位極化曲線
5.1.1 不同濃度NaCl溶液下的極化行為
5.1.2 相同濃度NaCl溶液下的極化行為
5.2 Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金不同狀態(tài)下的交流阻抗行為
6 主要結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]《金屬熱處理原理與工藝》課程綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革方法探索[J]. 唐昌平,吳凱,劉文輝,顏建輝,郭世柏,左國良,王雪兆. 教育現(xiàn)代化. 2018(24)
[2]Mg-0.5Zn-0.4Zr-5Gd生物鎂合金組織及耐蝕性[J]. 劉亞,文九巴,單玉郎,雷少帆,姚懷,賀俊光. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]Microstructure evolution and corrosion properties of Mg-Dy-Zn alloy during cooling after solution treatment[J]. 畢廣利,姜靜,張帆,房大慶,李元東,馬穎,郝遠(yuǎn). Journal of Rare Earths. 2016(09)
[4]Mg-Y-Nd-Zr-Zn鑄造鎂合金組織與性能研究[J]. 張艷平,陶健全,李曉松,孫昌建. 精密成形工程. 2016(04)
[5]Effect of Zn, Cu and Ni addition on microstructure and mechanical properties of ascast Mg-Dy alloys[J]. Guang-li Bi,Xiao-mei Luo,Jing Jiang,Yong-gang Zhang,Jian-ji Xu,Jie-ming Chen,Yuan-dong Li,Ying Ma. China Foundry. 2016(01)
[6]熱處理對(duì)含LPSO結(jié)構(gòu)Mg-Y-Cu-Zr鎂合金組織與腐蝕行為的影響[J]. 沈崇,章曉波,薛亞軍,王章忠. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(09)
[7]鎂合金中LPSO相的研究進(jìn)展[J]. 李振亮,賈國棟. 特種鑄造及有色合金. 2015(09)
[8]AZ91D+xSm合金顯微組織與腐蝕性能的研究[J]. 張雙,孫帥,楊洋,朱先勇,孫愛軍. 赤子(上中旬). 2015(18)
[9]固溶處理對(duì)Mg-Dy-Zn合金顯微組織和腐蝕性能的影響[J]. 張帆,畢廣利,李元東,李明,馬穎. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]Zn含量對(duì)鑄態(tài)Mg-Dy合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 畢廣利,李元東,黃曉峰,陳體軍,馬穎,郝遠(yuǎn). 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2015(04)
碩士論文
[1]Mg-Zn-Y-Zr合金顯微組織和拉伸力學(xué)性能的研究[D]. 紀(jì)大偉.中南大學(xué) 2013
本文編號(hào):3149712
【文章來源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 引言
1.2 Mg-Dy系合金的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 合金化
1.2.2 鎂稀土合金的強(qiáng)化機(jī)制
1.2.3 Mg-Dy-Zn-Gd-Zr合金的研究現(xiàn)狀
1.3 鎂合金的熱處理
1.4 鎂合金的耐腐蝕性能
1.4.1 鎂合金的腐蝕類型
1.4.2 稀土鎂合金腐蝕性能的研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究的目的和意義
1.6 本文的主要研究內(nèi)容
2 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)研究方案和技術(shù)路線
2.2 實(shí)驗(yàn)合金的成分設(shè)計(jì)
2.3 試驗(yàn)合金的熔煉制備
2.4 試驗(yàn)合金的熱處理
2.5 組織觀察與分析方法
2.5.1 差熱分析實(shí)驗(yàn)(DSC)
2.5.2 金相組織觀察(OM)
2.5.3 XRD物相分析
2.5.4 掃描電鏡(SEM)及能譜分析(EDS)
2.6 性能測(cè)試
2.6.1 顯微硬度測(cè)試
2.6.2 室溫拉伸性能測(cè)試
2.6.3 腐蝕性能測(cè)試
3 固溶處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織和力學(xué)性能的影響
3.1 Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金的DSC差熱分析
3.2 固溶處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織的影響
3.2.1 Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr鎂合金的鑄態(tài)和固溶態(tài)顯微組織
3.2.2 固溶溫度對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織的影響
3.2.3 固溶時(shí)間對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織的影響
3.3 固溶處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金力學(xué)性能的影響
3.3.1 固溶溫度對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微硬度的影響
3.3.2 固溶時(shí)間對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微硬度的影響
3.3.3 固溶處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金的室溫力學(xué)性能的影響
4 時(shí)效處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織和力學(xué)性能的影響
4.1 時(shí)效處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織的影響
4.1.1 Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金時(shí)效態(tài)的顯微組織
4.1.2 時(shí)效溫度對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織的影響
4.1.3 時(shí)效時(shí)間對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微組織的影響
4.2 時(shí)效處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金力學(xué)性能的影響
4.2.1 時(shí)效溫度對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微硬度的影響
4.2.2 時(shí)效時(shí)間對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金顯微硬度的影響
4.2.3 時(shí)效處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金室溫力學(xué)性能的影響
5 熱處理對(duì)Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金腐蝕性能的影響
5.1 Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金不同狀態(tài)下的動(dòng)電位極化曲線
5.1.1 不同濃度NaCl溶液下的極化行為
5.1.2 相同濃度NaCl溶液下的極化行為
5.2 Mg-3Dy-2Zn-0.5Gd-0.5Zr合金不同狀態(tài)下的交流阻抗行為
6 主要結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]《金屬熱處理原理與工藝》課程綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革方法探索[J]. 唐昌平,吳凱,劉文輝,顏建輝,郭世柏,左國良,王雪兆. 教育現(xiàn)代化. 2018(24)
[2]Mg-0.5Zn-0.4Zr-5Gd生物鎂合金組織及耐蝕性[J]. 劉亞,文九巴,單玉郎,雷少帆,姚懷,賀俊光. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]Microstructure evolution and corrosion properties of Mg-Dy-Zn alloy during cooling after solution treatment[J]. 畢廣利,姜靜,張帆,房大慶,李元東,馬穎,郝遠(yuǎn). Journal of Rare Earths. 2016(09)
[4]Mg-Y-Nd-Zr-Zn鑄造鎂合金組織與性能研究[J]. 張艷平,陶健全,李曉松,孫昌建. 精密成形工程. 2016(04)
[5]Effect of Zn, Cu and Ni addition on microstructure and mechanical properties of ascast Mg-Dy alloys[J]. Guang-li Bi,Xiao-mei Luo,Jing Jiang,Yong-gang Zhang,Jian-ji Xu,Jie-ming Chen,Yuan-dong Li,Ying Ma. China Foundry. 2016(01)
[6]熱處理對(duì)含LPSO結(jié)構(gòu)Mg-Y-Cu-Zr鎂合金組織與腐蝕行為的影響[J]. 沈崇,章曉波,薛亞軍,王章忠. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(09)
[7]鎂合金中LPSO相的研究進(jìn)展[J]. 李振亮,賈國棟. 特種鑄造及有色合金. 2015(09)
[8]AZ91D+xSm合金顯微組織與腐蝕性能的研究[J]. 張雙,孫帥,楊洋,朱先勇,孫愛軍. 赤子(上中旬). 2015(18)
[9]固溶處理對(duì)Mg-Dy-Zn合金顯微組織和腐蝕性能的影響[J]. 張帆,畢廣利,李元東,李明,馬穎. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]Zn含量對(duì)鑄態(tài)Mg-Dy合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 畢廣利,李元東,黃曉峰,陳體軍,馬穎,郝遠(yuǎn). 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2015(04)
碩士論文
[1]Mg-Zn-Y-Zr合金顯微組織和拉伸力學(xué)性能的研究[D]. 紀(jì)大偉.中南大學(xué) 2013
本文編號(hào):3149712
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