發(fā)布時間：2021-08-09 02:53

　　作為目前強韌化效果最好的鎂合金,Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的成分設(shè)計和工藝優(yōu)化具有重大的研究意義。本課題針對目前研究中存在的一些問題,從以下兩個方面展開研究。首先,以Mg-13Gd-x Y-1.5Zn-0.5Zr（x=0、2、4、6wt.%）合金為研究對象分析了Y元素含量變化對于Mg-13Gd-x Y-1.5Zn-0.5Zr合金鎂合金組織及性能的影響規(guī)律;其次,對Mg-7Gd-2Y-1Zn-0.5Zr合金進行了室溫預(yù)拉伸變形,研究了預(yù)拉伸量對于合金時效行為及力學(xué)性能的影響,并通過EVPSC模擬討論了合金的變形行為和強化機制。對于Mg-13Gd-x Y-1.5Zn-0.5Zr合金,隨著Y元素的添加,鑄態(tài)合金中第二相的數(shù)量逐漸增多,并使得合金中的初生相從Mg5Gd相向Mg24Y5相轉(zhuǎn)變,由于第二相數(shù)量及種類的變化,合金屈服強度及加工硬化率均隨著Y元素含量的增加而上升,但加工硬化指數(shù)和硬化能力有所下降。除6Y合金外,其余成分的合金在510℃保溫12h之后晶界處魚骨狀的Mg5Gd相以及脆性Mg24Y5相均基本消失,含Y合金中出現(xiàn)了部分塊狀LPSO相,一級均勻化處理下難以消除。擠壓之后的Mg... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

工業(yè)生產(chǎn)中擠壓棒材的翹曲現(xiàn)象多晶體塑性變形模擬可以從材料塑性變形的微觀機制(滑移、孿生)出發(fā)，預(yù)測

的廣泛關(guān)注。Abe等人[16]則通過HAADF-STEM對Mg-Y-Zn合金中的6H型LPSO相進行了研究，發(fā)現(xiàn)LPSO結(jié)構(gòu)不僅在結(jié)構(gòu)上是有序的，在化學(xué)成分上同樣是有序的，并且認(rèn)為合金中的層錯面缺陷是LPSO結(jié)構(gòu)的前身，Zn元素和RE元素在缺陷處的有序排列最終造成了LPSO結(jié)構(gòu)的有序性。根據(jù)Mg-RE-Zn系合金中LPSO結(jié)構(gòu)的微觀形貌、化學(xué)成分以及周期性結(jié)構(gòu)的不同，可以將LPSO結(jié)構(gòu)分為不同的種類。按照周期性結(jié)構(gòu)的不同，可以將LPSO結(jié)構(gòu)分為6H、18R、14H、10H以及24R。其中，在Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金中最為常見的是18R型LPSO和14H型LPSO，如圖1-2所示。圖1-2Mg-8Y-2Zn-0.6Zr合金中的14H型LPSO和18R型LPSO[17](a)14H型LPSO；(b)14H型LPSO和18R型LPSOZhu等人[17]利用HAADF-STEM對Mg-Y-Zn合金中的18R型LPSO和14H型LPSO進行了系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)18R型LPSO具有底心單斜晶格，成分為Mg10Zn1Y1，每個18R型LPSO單胞有3個ABCA-構(gòu)建塊組成，并按照相同的剪切方向排列，Zn原子和Y原子則在密排面上有序分布；而與之不同的是，14H型LPSO為有序

??⑾蚓Ы綹澆?貧???成塊狀LPSO相的形貌。Li等人[22]的研究結(jié)果則表明LPSO相的形貌與均勻化處理的溫度也有一定的關(guān)系。兩種形貌的LPSO均會對合金的動態(tài)再結(jié)晶產(chǎn)生一定的影響。Zhou等人[21]認(rèn)為，晶界處塊狀的LPSO相可以通過顆粒促進形核的機制促進動態(tài)再結(jié)晶晶粒的形核，因此可以促進動態(tài)再結(jié)晶；而晶粒內(nèi)部的層片狀LPSO相則通過阻礙亞晶界遷移從而抑制動態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生。根據(jù)Wang等人[20]TEM的觀察結(jié)果，晶界處塊狀LPSO在擠壓時可能會破碎成許多細(xì)小的長方體相，并分布在再結(jié)晶晶粒周圍，可能會阻礙再結(jié)晶晶粒的長大，圖1-3為擠壓態(tài)合金中不同形貌的LPSO相以及塊狀LPSO相的TEM照片。圖1-3擠壓態(tài)Mg-10.5Gd-5Y-1.2Zn-0.5Zr合金中的LPSO相;(a)不同形貌LPSO相的SEM照片；(b)塊狀LPSO相的TEM照片[20]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]位錯陣列對Mg-Gd-Y-Zr合金析出行為的影響[J]. 油超,劉楚明,萬迎春,唐蓓,王必正,高永浩,蔣樹農(nóng),張高龍,韓修柱.  熱加工工藝. 2020(12)
[2]超高強韌Mg-Gd-Y-Zn-Zr變形鎂合金研究進展[J]. 鄭明毅,徐超,喬曉光,孫婉婷,池元清.  中國材料進展. 2020(01)
[3]先進鎂合金材料及其在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 丁文江,付彭懷,彭立明,蔣海燕,王迎新,吳國華,董杰,郭興伍.  航天器環(huán)境工程. 2011(02)

博士論文
[1]基于原位同步輻射和塑性變形模擬的Mg-Gd-Y（-Zn）-Zr合金變形行為[D]. 池元清.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]基于多晶塑性模型的多晶體材料大變形行為研究[D]. 郭曉倩.中國礦業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]新型超高強Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的成分設(shè)計及熱處理工藝優(yōu)化[D]. 郭鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]預(yù)拉伸及時效處理對Mg-5Zn合金組織性能的影響[D]. 胡歡歡.重慶大學(xué) 2015
[3]高強Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金鍛造變形和組織性能研究[D]. 潘吉鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：3331216