固溶處理與擠壓變形對Mg-9Gd-xAl合金組織及力學(xué)性能影響
發(fā)布時間:2021-05-13 16:31
本文通過高能超聲攪拌鑄造法制備了Mg-9Gd-xAl合金,并對其進行固溶處理和正擠壓變形,通過OM,SEM,XRD,TEM以及維氏硬度和室溫拉伸實驗,系統(tǒng)地研究了鑄態(tài)、固溶態(tài)及擠壓態(tài)Mg-9Gd-xAl合金顯微組織演變及力學(xué)性能變化規(guī)律,探明固溶處理過程中晶粒內(nèi)部形成的層片相成分,形成條件、機理;揭示層片相及其他第二相在擠壓過程中演變規(guī)律、其對合金基體的晶粒細化和強度改善作用機制,具體研究結(jié)果如下:鑄態(tài)Mg-9Gd-xAl合金晶粒尺寸隨著Al含量的增加而減小。同時,隨著Al含量的增大,Mg5Gd相會由短棒狀轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀分布;Mg-Al-Gd相由顆粒狀轉(zhuǎn)變?yōu)轸~骨狀,隨后轉(zhuǎn)變?yōu)榛ò隊?分布于基體晶粒的中心區(qū)域的顆粒狀A(yù)l2Gd相尺寸不斷增大。當Al含量達到0.8wt%時,合金的綜合力學(xué)性能最佳,其抗拉強度達到135MPa,伸長率達到14.5%。對Mg-9Gd-xAl合金進行固溶處理時,發(fā)現(xiàn)固溶處理不能使Al2Gd相溶解,而Mg5Gd相和Mg-Al-Gd相隨著固溶處理時間延長消失。另外,發(fā)現(xiàn)層片相只有在Al...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 稀土鎂合金
1.1.1 稀土鎂合金的應(yīng)用
1.1.2 稀土鎂合金研究現(xiàn)狀及存在的問題
1.2 鎂釓系合金
1.2.1 鎂釓二元合金
1.2.2 鎂釓鋁合金
1.3 稀土鎂合金的變形工藝
1.4 本課題的研究目的、意義及內(nèi)容
1.4.1 研究目的和意義
1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 試驗方案及研究方法
2.1 試驗技術(shù)路線
2.2 試驗材料及制備方法
2.3 固溶處理設(shè)備及工藝
2.4 擠壓變形設(shè)備及工藝
2.5 組織檢測及力學(xué)性能分析
第三章 鑄態(tài)Mg-9Gd-xAl合金的組織和性能
3.1 Al含量對鑄態(tài)Mg-9Gd合金組織的影響
3.1.1 Al含量對鑄態(tài)Mg-9Gd合金晶粒尺寸的影響
3.1.2 Al含量對鑄態(tài)Mg-9Gd合金第二相的影響
3.1.3 鑄態(tài)Mg-9Gd-xAl合金物相分析
3.2 Al含量對鑄態(tài)Mg-9Gd合金力學(xué)性能的影響
3.2.1 Al含量對鑄態(tài)Mg-9Gd硬度的影響
3.2.2 Al含量對鑄態(tài)Mg-9Gd合金拉伸性能的影響
3.3 本章小結(jié)
第四章 固溶處理對Mg-9Gd-xAl合金的組織和性能的影響
4.1 固溶處理對Mg-9Gd-xAl合金組織的影響
4.1.1 固溶態(tài)Mg-9Gd-xAl合金組織演變
4.1.2 層片相的形成機理分析
4.1.3 固溶態(tài)物相分析
4.2 固溶處理對Mg-9Gd-xAl合金性能的影響
4.2.1 固溶態(tài)Mg-9Gd-xAl合金硬度
4.2.2 固溶態(tài)Mg-9Gd-xAl合金的拉伸性能
4.3 本章小結(jié)
第五章 擠壓變形對Mg-9Gd-xAl(x=0.4,0.6,0.8)合金組織和性能的影響
5.1 擠壓態(tài)Mg-9Gd-xAl合金組織
5.1.1 擠壓態(tài)Mg-9Gd-xAl合金基體晶粒尺寸
5.1.2 擠壓態(tài)Mg-9Gd-xAl合金第二相演變
5.1.3 第二相在擠壓過程中的碎化機制
5.1.4 第二相對晶粒細化的影響機制
5.2 擠壓變形對Mg-9Gd-xAl合金性能的影響
5.2.1 擠壓變形對Mg-9Gd-xAl合金拉伸性能的影響
5.2.2 擠壓態(tài)Mg-9Gd-xAl合金的強化機制
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非連續(xù)增強鋁基復(fù)合材料的熱變形行為研究進展[J]. 肖伯律,黃治冶,馬凱,張星星,馬宗義. 金屬學(xué)報. 2019(01)
[2]納米SiCp含量對超聲方法制備的SiCp/A356復(fù)合材料組織和性能的影響(英文)[J]. 胡坤,袁渡,呂書林,吳樹森. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2018(11)
[3]Effects of Passes on Microstructure Evolution and Mechanical Properties of Mg–Gd–Y–Zn–Zr Alloy During Multidirectional Forging[J]. Bing Li,Bu-Gang Teng,De-Gao Luo. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2018(10)
[4]微合金化對鎂合金的導(dǎo)熱和力學(xué)性能的影響[J]. 唐涌清,王春明,陳松. 特種鑄造及有色合金. 2018(06)
[5]新型稀土鎂合金的研究進展[J]. 邢清源,孟令剛,楊守杰,周永江,張興國. 鑄造. 2018(04)
[6]Nd對AZ91鎂合金顯微組織及硬度的影響[J]. 于智磊,崔曉明,劉飛,魏安妮,康永飛. 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(01)
[7]鎂釓合金凝固組織分析及模擬研究[J]. 肖凱凱,趙莉萍,張慧敏,劉淑梅. 鑄造. 2017(10)
[8]擠壓前固溶處理對ECAP態(tài)Mg-9Al-1Si合金組織及性能的影響[J]. 張晶輝,王萬華,趙興國. 熱加工工藝. 2017(14)
[9]Mg-Gd-Er-Zn稀土變形鎂合金的微觀組織與力學(xué)性能[J]. 王朝輝,李楠楠,劉軻,李淑波,杜文博. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(07)
[10]熱處理工藝對AZ80鎂合金組織和硬度的影響[J]. 徐文婷,盧雅琳,周東帥. 熱加工工藝. 2017(08)
博士論文
[1]Al及微量元素對Mg-Gd(-Y)合金晶粒細化行為、組織及力學(xué)性能影響的研究[D]. 戴吉春.上海交通大學(xué) 2014
[2]稀土變形鎂合金的組織控制與斷裂行為研究[D]. 林丹.東北大學(xué) 2011
[3]超輕Mg-Li-Al-RE系合金組織和性能研究[D]. 劉濱.哈爾濱工程大學(xué) 2008
碩士論文
[1]Mg-9Gd-8Y-2Nd-1.2Zr鎂合金擠壓工藝及組織性能研究[D]. 鐘逸群.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]合金化對AZ61變形鎂合金組織及力學(xué)性能影響的研究[D]. 葉睿宇.重慶大學(xué) 2014
[3]G20CrNi2Mo軸承鋼潔凈度及性能研究[D]. 劉瑞軍.東北大學(xué) 2013
[4]Mg-Gd-Y-Zr合金中Mg5Gd、Mg24Y5的分布及其對力學(xué)性能的影響[D]. 木宗云.中南大學(xué) 2013
[5]Mg-Gd合金及SiCp/Mg-Gd復(fù)合材料的研究[D]. 劉偉清.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[6]釓鎂合金檢測方法及偏析規(guī)律的研究[D]. 馬雅靜.內(nèi)蒙古大學(xué) 2011
[7]鎂合金鍛造性能及楔形體成形工藝研究[D]. 陳獻剛.沈陽理工大學(xué) 2011
[8]Mg-Y-Nd-xGd稀土鎂合金的組織與性能[D]. 興成堯.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3184346
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 稀土鎂合金
1.1.1 稀土鎂合金的應(yīng)用
1.1.2 稀土鎂合金研究現(xiàn)狀及存在的問題
1.2 鎂釓系合金
1.2.1 鎂釓二元合金
1.2.2 鎂釓鋁合金
1.3 稀土鎂合金的變形工藝
1.4 本課題的研究目的、意義及內(nèi)容
1.4.1 研究目的和意義
1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 試驗方案及研究方法
2.1 試驗技術(shù)路線
2.2 試驗材料及制備方法
2.3 固溶處理設(shè)備及工藝
2.4 擠壓變形設(shè)備及工藝
2.5 組織檢測及力學(xué)性能分析
第三章 鑄態(tài)Mg-9Gd-xAl合金的組織和性能
3.1 Al含量對鑄態(tài)Mg-9Gd合金組織的影響
3.1.1 Al含量對鑄態(tài)Mg-9Gd合金晶粒尺寸的影響
3.1.2 Al含量對鑄態(tài)Mg-9Gd合金第二相的影響
3.1.3 鑄態(tài)Mg-9Gd-xAl合金物相分析
3.2 Al含量對鑄態(tài)Mg-9Gd合金力學(xué)性能的影響
3.2.1 Al含量對鑄態(tài)Mg-9Gd硬度的影響
3.2.2 Al含量對鑄態(tài)Mg-9Gd合金拉伸性能的影響
3.3 本章小結(jié)
第四章 固溶處理對Mg-9Gd-xAl合金的組織和性能的影響
4.1 固溶處理對Mg-9Gd-xAl合金組織的影響
4.1.1 固溶態(tài)Mg-9Gd-xAl合金組織演變
4.1.2 層片相的形成機理分析
4.1.3 固溶態(tài)物相分析
4.2 固溶處理對Mg-9Gd-xAl合金性能的影響
4.2.1 固溶態(tài)Mg-9Gd-xAl合金硬度
4.2.2 固溶態(tài)Mg-9Gd-xAl合金的拉伸性能
4.3 本章小結(jié)
第五章 擠壓變形對Mg-9Gd-xAl(x=0.4,0.6,0.8)合金組織和性能的影響
5.1 擠壓態(tài)Mg-9Gd-xAl合金組織
5.1.1 擠壓態(tài)Mg-9Gd-xAl合金基體晶粒尺寸
5.1.2 擠壓態(tài)Mg-9Gd-xAl合金第二相演變
5.1.3 第二相在擠壓過程中的碎化機制
5.1.4 第二相對晶粒細化的影響機制
5.2 擠壓變形對Mg-9Gd-xAl合金性能的影響
5.2.1 擠壓變形對Mg-9Gd-xAl合金拉伸性能的影響
5.2.2 擠壓態(tài)Mg-9Gd-xAl合金的強化機制
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非連續(xù)增強鋁基復(fù)合材料的熱變形行為研究進展[J]. 肖伯律,黃治冶,馬凱,張星星,馬宗義. 金屬學(xué)報. 2019(01)
[2]納米SiCp含量對超聲方法制備的SiCp/A356復(fù)合材料組織和性能的影響(英文)[J]. 胡坤,袁渡,呂書林,吳樹森. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2018(11)
[3]Effects of Passes on Microstructure Evolution and Mechanical Properties of Mg–Gd–Y–Zn–Zr Alloy During Multidirectional Forging[J]. Bing Li,Bu-Gang Teng,De-Gao Luo. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2018(10)
[4]微合金化對鎂合金的導(dǎo)熱和力學(xué)性能的影響[J]. 唐涌清,王春明,陳松. 特種鑄造及有色合金. 2018(06)
[5]新型稀土鎂合金的研究進展[J]. 邢清源,孟令剛,楊守杰,周永江,張興國. 鑄造. 2018(04)
[6]Nd對AZ91鎂合金顯微組織及硬度的影響[J]. 于智磊,崔曉明,劉飛,魏安妮,康永飛. 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(01)
[7]鎂釓合金凝固組織分析及模擬研究[J]. 肖凱凱,趙莉萍,張慧敏,劉淑梅. 鑄造. 2017(10)
[8]擠壓前固溶處理對ECAP態(tài)Mg-9Al-1Si合金組織及性能的影響[J]. 張晶輝,王萬華,趙興國. 熱加工工藝. 2017(14)
[9]Mg-Gd-Er-Zn稀土變形鎂合金的微觀組織與力學(xué)性能[J]. 王朝輝,李楠楠,劉軻,李淑波,杜文博. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(07)
[10]熱處理工藝對AZ80鎂合金組織和硬度的影響[J]. 徐文婷,盧雅琳,周東帥. 熱加工工藝. 2017(08)
博士論文
[1]Al及微量元素對Mg-Gd(-Y)合金晶粒細化行為、組織及力學(xué)性能影響的研究[D]. 戴吉春.上海交通大學(xué) 2014
[2]稀土變形鎂合金的組織控制與斷裂行為研究[D]. 林丹.東北大學(xué) 2011
[3]超輕Mg-Li-Al-RE系合金組織和性能研究[D]. 劉濱.哈爾濱工程大學(xué) 2008
碩士論文
[1]Mg-9Gd-8Y-2Nd-1.2Zr鎂合金擠壓工藝及組織性能研究[D]. 鐘逸群.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]合金化對AZ61變形鎂合金組織及力學(xué)性能影響的研究[D]. 葉睿宇.重慶大學(xué) 2014
[3]G20CrNi2Mo軸承鋼潔凈度及性能研究[D]. 劉瑞軍.東北大學(xué) 2013
[4]Mg-Gd-Y-Zr合金中Mg5Gd、Mg24Y5的分布及其對力學(xué)性能的影響[D]. 木宗云.中南大學(xué) 2013
[5]Mg-Gd合金及SiCp/Mg-Gd復(fù)合材料的研究[D]. 劉偉清.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[6]釓鎂合金檢測方法及偏析規(guī)律的研究[D]. 馬雅靜.內(nèi)蒙古大學(xué) 2011
[7]鎂合金鍛造性能及楔形體成形工藝研究[D]. 陳獻剛.沈陽理工大學(xué) 2011
[8]Mg-Y-Nd-xGd稀土鎂合金的組織與性能[D]. 興成堯.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3184346
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