超聲滾壓處理GZ151K合金顯微組織和力學性能
發(fā)布時間:2021-05-17 09:28
近年來,眾多研究表明梯度納米結(jié)構(gòu)鎂合金由于其獨特的顯微組織結(jié)構(gòu)從而具有優(yōu)異的性能。與其它各類制備梯度納米結(jié)構(gòu)的表面強化技術相比,超聲滾壓(Ultrasonic surface rolling process,USRP)工藝不但能使材料產(chǎn)生梯度納米結(jié)構(gòu),而且能調(diào)控其表面形貌,從而改善材料的綜合性能,并且對材料尺寸影響較少。因此,本工作將USRP技術應用于Mg-15Gd-1Zn-0.4Zr(GZ151K)合金,利用一系列顯微組織結(jié)構(gòu)表征、力學性能檢測和腐蝕性能測試設備,系統(tǒng)地研究了USRP工藝對GZ151K合金顯微組織結(jié)構(gòu)、力學性能、斷裂機理及耐蝕性能的影響,從而優(yōu)化USRP工藝。然后對最優(yōu)USRP工藝處理后的GZ151K合金樣品進行時效處理,并對其顯微組織結(jié)構(gòu)演變規(guī)律和力學性能特性進行表征,進而研究USRP工藝對GZ151K合金時效析出行為的影響。主要研究結(jié)論如下:1.GZ151K合金經(jīng)過不同壓強USRP處理后,在其截面上產(chǎn)生了由大量孿晶組成的表面劇烈塑性變形(Surface deformation,SD)層。且隨著USRP處理過程中壓強的增加,GZ151K合金平均晶粒尺寸逐漸降低,其S...
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鎂合金概述
1.2.1 鎂及鎂合金的簡介
1.2.2 鎂合金的分類
1.3 稀土鎂合金
1.3.1 稀土鎂合金的簡介
1.3.2 稀土鎂合金的研究現(xiàn)狀與應用
1.3.3 稀土鎂合金的強化途徑
1.4 表面強化技術
1.4.1 表面涂覆或沉積技術
1.4.2 表面自納米化技術
1.4.3 表面混合納米化技術
1.5 超聲滾壓工藝
1.5.1 超聲滾壓工藝原理
1.5.2 超聲滾壓工藝特點
1.5.3 超聲滾壓工藝的相關研究
1.6 研究目的、意義及內(nèi)容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究意義
1.6.3 研究內(nèi)容
第2章 研究方案及實驗過程
2.1 工藝路線
2.2 材料制備
2.3 實驗方法
2.3.1 超聲滾壓工藝
2.3.2 熱處理工藝
2.4 顯微組織觀測
2.4.1 表面形貌和粗糙度測量
2.4.2 金相觀察
2.4.3 SEM觀察
2.4.4 XRD測試
2.5 力學性能測試
2.5.1 顯微硬度試驗
2.5.2 拉伸試驗
2.6 電化學性能檢測
第3章 超聲滾壓工藝對GZ151K合金顯微組織、力學和腐蝕性能的影響
3.1 顯微組織
3.1.1 表面宏觀形貌和粗糙度
3.1.2 表面顯微三維形貌和粗糙度
3.1.3 金相和SEM觀測
3.1.4 X-射線衍射
3.1.5 顯微組織演變規(guī)律分析
3.2 力學性能
3.2.1 顯微硬度測試
3.2.2 拉伸性能
3.2.3 拉伸斷口
3.2.4 應變硬化行為
3.3 耐腐蝕性能
3.4 結(jié)果討論與分析
第4章 超聲滾壓工藝對GZ151K合金時效析出行為的影響
4.1 力學性能
4.1.1 顯微硬度測試
4.2 顯微組織
4.2.1 金相觀察
4.2.2 SEM分析
4.2.3 X-射線衍射
4.2.4 超聲滾壓促進GZ151K合金析出行為機理
4.3 結(jié)果討論與分析
第5章 結(jié)論與展望
5.1 要結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]稀土鎂合金強韌性設計與開發(fā)[J]. 曾小勤,史梟穎. 航空材料學報. 2017(01)
[2]Thermal Stability of Nanocrystalline AZ31 Magnesium Alloy Fabricated by Surface Mechanical Attrition Treatment[J]. Jiang-Man Xu,Yong Liu,Bin Jin,Jia-Xin Li,Shi-Ming Zhai,Xiang-Jie Yang,Jian Lu. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2015(09)
[3]梯度納米結(jié)構(gòu)材料[J]. 盧柯. 金屬學報. 2015(01)
[4]鎂合金板材溫熱變形機理及溫熱成形技術[J]. 張士宏,宋廣勝,宋鴻武,程明. 機械工程學報. 2012(18)
[5]Ca和稀土元素Ce的復合添加對鎂合金組織和耐蝕性的影響[J]. 劉俊茹,王智民,王雪怡. 熱加工工藝. 2011(16)
[6]表面強化技術的研究及其應用[J]. 周永權(quán),趙洋,王璞. 機械管理開發(fā). 2010(05)
[7]高性能鎂合金研究及應用的新進展[J]. 丁文江,吳玉娟,彭立明,曾小勤,林棟樑,陳彬. 中國材料進展. 2010(08)
[8]金屬材料表面納米化研究現(xiàn)狀[J]. 劉紅. 石油工程建設. 2010(03)
[9]淺析表面自身納米化及其應用進展[J]. 叢志新,王宇. 熱處理技術與裝備. 2008(01)
[10]Mg-15Gd-0.6Zr合金的組織與力學性能[J]. 肖陽,張新明,陳健美,蔣浩. 中國有色金屬學報. 2006(11)
碩士論文
[1]AISI304不銹鋼圓柱面的超聲沖擊表面強化及其組織性能的研究[D]. 甘雨林.大連理工大學 2014
[2]AZ31變形鎂合金的形變與損傷行為研究[D]. 高占峰.東北大學 2009
本文編號:3191525
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鎂合金概述
1.2.1 鎂及鎂合金的簡介
1.2.2 鎂合金的分類
1.3 稀土鎂合金
1.3.1 稀土鎂合金的簡介
1.3.2 稀土鎂合金的研究現(xiàn)狀與應用
1.3.3 稀土鎂合金的強化途徑
1.4 表面強化技術
1.4.1 表面涂覆或沉積技術
1.4.2 表面自納米化技術
1.4.3 表面混合納米化技術
1.5 超聲滾壓工藝
1.5.1 超聲滾壓工藝原理
1.5.2 超聲滾壓工藝特點
1.5.3 超聲滾壓工藝的相關研究
1.6 研究目的、意義及內(nèi)容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究意義
1.6.3 研究內(nèi)容
第2章 研究方案及實驗過程
2.1 工藝路線
2.2 材料制備
2.3 實驗方法
2.3.1 超聲滾壓工藝
2.3.2 熱處理工藝
2.4 顯微組織觀測
2.4.1 表面形貌和粗糙度測量
2.4.2 金相觀察
2.4.3 SEM觀察
2.4.4 XRD測試
2.5 力學性能測試
2.5.1 顯微硬度試驗
2.5.2 拉伸試驗
2.6 電化學性能檢測
第3章 超聲滾壓工藝對GZ151K合金顯微組織、力學和腐蝕性能的影響
3.1 顯微組織
3.1.1 表面宏觀形貌和粗糙度
3.1.2 表面顯微三維形貌和粗糙度
3.1.3 金相和SEM觀測
3.1.4 X-射線衍射
3.1.5 顯微組織演變規(guī)律分析
3.2 力學性能
3.2.1 顯微硬度測試
3.2.2 拉伸性能
3.2.3 拉伸斷口
3.2.4 應變硬化行為
3.3 耐腐蝕性能
3.4 結(jié)果討論與分析
第4章 超聲滾壓工藝對GZ151K合金時效析出行為的影響
4.1 力學性能
4.1.1 顯微硬度測試
4.2 顯微組織
4.2.1 金相觀察
4.2.2 SEM分析
4.2.3 X-射線衍射
4.2.4 超聲滾壓促進GZ151K合金析出行為機理
4.3 結(jié)果討論與分析
第5章 結(jié)論與展望
5.1 要結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]稀土鎂合金強韌性設計與開發(fā)[J]. 曾小勤,史梟穎. 航空材料學報. 2017(01)
[2]Thermal Stability of Nanocrystalline AZ31 Magnesium Alloy Fabricated by Surface Mechanical Attrition Treatment[J]. Jiang-Man Xu,Yong Liu,Bin Jin,Jia-Xin Li,Shi-Ming Zhai,Xiang-Jie Yang,Jian Lu. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2015(09)
[3]梯度納米結(jié)構(gòu)材料[J]. 盧柯. 金屬學報. 2015(01)
[4]鎂合金板材溫熱變形機理及溫熱成形技術[J]. 張士宏,宋廣勝,宋鴻武,程明. 機械工程學報. 2012(18)
[5]Ca和稀土元素Ce的復合添加對鎂合金組織和耐蝕性的影響[J]. 劉俊茹,王智民,王雪怡. 熱加工工藝. 2011(16)
[6]表面強化技術的研究及其應用[J]. 周永權(quán),趙洋,王璞. 機械管理開發(fā). 2010(05)
[7]高性能鎂合金研究及應用的新進展[J]. 丁文江,吳玉娟,彭立明,曾小勤,林棟樑,陳彬. 中國材料進展. 2010(08)
[8]金屬材料表面納米化研究現(xiàn)狀[J]. 劉紅. 石油工程建設. 2010(03)
[9]淺析表面自身納米化及其應用進展[J]. 叢志新,王宇. 熱處理技術與裝備. 2008(01)
[10]Mg-15Gd-0.6Zr合金的組織與力學性能[J]. 肖陽,張新明,陳健美,蔣浩. 中國有色金屬學報. 2006(11)
碩士論文
[1]AISI304不銹鋼圓柱面的超聲沖擊表面強化及其組織性能的研究[D]. 甘雨林.大連理工大學 2014
[2]AZ31變形鎂合金的形變與損傷行為研究[D]. 高占峰.東北大學 2009
本文編號:3191525
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