航空航天、軍工等高技術(shù)領(lǐng)域,裝備構(gòu)件輕量化和高性能一直是發(fā)展的重要方向之一,采用輕質(zhì)高強材料和大型整體化的結(jié)構(gòu)是其必然選擇,稀土鎂合金因其具有較高的強度、優(yōu)良的耐熱性和抗蠕變性能成為了研發(fā)熱點。目前,高性能鎂合金大型圓錐筒形件是航空航天領(lǐng)域重要裝備構(gòu)件之一,由于此類構(gòu)件尺寸結(jié)構(gòu)和力學性能的特殊要求,需要首先對鑄錠進行大變形,改善坯料的組織均勻性和提升其力學性能,以便進行后續(xù)構(gòu)件成形。往復鐓粗-擠壓變形技術(shù)屬于大塑性變形,可以顯著細化合金晶粒,改善合金的力學性能,是一種理想的鎂合金鑄棒預成形制坯方法。但至今為止,針對高稀土含量的Mg-Gd-Y-Zn-Zr鎂合金往復鐓-擠變形的相關(guān)研究很少,將往復鐓-擠技術(shù)應用于大尺寸棒料變形制坯也尚未見報道,亟需開展相關(guān)問題的研究。本文以Mg-13Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr（wt.%）合金作為研究對象。對鑄態(tài)合金組織進行表征,研究不同均勻化熱處理工藝參數(shù)（溫度和時間）對合金微觀組織及力學性能的影響;通過熱壓縮模擬試驗研究均勻化合金的熱變形行為及組織演變規(guī)律,構(gòu)建本構(gòu)方程,建立熱變形加工圖,并確定了合理的熱加工工藝參數(shù);開展等溫往復鐓-擠變形實驗,... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：165 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝原理示意圖

粒與 Mg24Y5顆�；旌戏植�。14H 型片層狀 LPSO 相逐的壓縮強度和延伸率分別達到了 537MPa 和 17.3%。(HPT)是最典型、最具代表性的大塑性變形方法之一，其細化技術(shù)。它首先是由哈佛大學 Bridgman 教授于 1943 年漸被研究者們所關(guān)注[100, 101]。藝原理圖如圖 1.2 所示，在一定溫度條件下，將圓盤形向上對其施加一個很大的壓力，同時旋轉(zhuǎn)下模使坯料橫軸向壓縮和切向剪切變形。盤形試樣在類似于靜水壓力勻的納米結(jié)構(gòu)組織。依據(jù)模具結(jié)構(gòu)以及金屬是否能向型和限定型高壓扭轉(zhuǎn)。

術(shù)是最先是由 Salishchev 等人提出的，它是具有工業(yè)中應[105]。多向鍛造是多次自由鍛造的重復進行：鐓粗、拔長、三個軸向不斷變換，坯料在三個軸向都被不斷壓縮和伸長塑性。其工藝過程如圖 1.3 所示，鍛錘先沿坯料高度方向0°，進行第二次壓縮變形；最后再將坯料旋轉(zhuǎn) 90°繼續(xù)鍛稱為進行了一個道次變形，由工藝圖可以看出，變形前后，并且細化材料組織。有它獨特的優(yōu)勢：對設備要求低，工藝過程簡單易操作，塊體材料，并有利于材料性能的改善，也可應用在其他變工業(yè)化生產(chǎn)的應用潛力。閉模多向鍛造技術(shù)被較多的應用于金屬流動受到模具的限制，變形過程中受到較大的流體也增加，并可以防止了材料發(fā)生開裂。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]大型稀土鎂合金工件變形均勻性研究[J]. 趙偉,張治民,于建民,梁麗.  輕合金加工技術(shù). 2017(01)
[2]往復鐓擠2A66鋁鋰合金室溫拉伸性能及韌化機制[J]. 滕杰,許娟,高文理,陸政.  湖南大學學報(自然科學版). 2016(12)
[3]Enhanced Strength and Ductility Due to Microstructure Refinement and Texture Weakening of the GW102K Alloy by Cyclic Extrusion Compression[J]. Jinbao Lin,Xinyi Wang,Weijie Ren,Xuexia Yang,Qudong Wang.  Journal of Materials Science & Technology. 2016(08)
[4]高壓扭轉(zhuǎn)對GW83K鎂合金耐腐蝕性能的影響[J]. 文道靜,趙永好,唐玲玲,宋云云,鄭宇希,李鑫,江靜華.  材料導報. 2016(10)
[5]鑄造稀土鎂合金的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 蘇再軍,黃艷香,劉楚明,楊新華.  特種鑄造及有色合金. 2015(10)
[6]循環(huán)鐓-擠制備AZ61鎂合金的顯微組織與力學性能（英文）[J]. 徐巖,胡連喜,孫宇,賈建波,姜巨福,馬慶國.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(02)
[7]大型深孔圓錐形構(gòu)件省力擠壓成形工藝研究[J]. 謝志平,萬博維,張治民,黃有旺.  鍛壓技術(shù). 2015(02)
[8]鑄造鎂合金在先進航空發(fā)動機上的應用[J]. 姚燦,郭芳瓊.  裝備制造技術(shù). 2015(01)
[9]Mg-13Gd-4Y-0.5Zr鎂合金多向鍛造組織和性能研究[J]. 尹雪雁,于建民,張治民.  精密成形工程. 2014(06)
[10]Mg-9Gd-3Y-0.3Zr合金的蠕變行為[J]. 李會會,王斌,易丹青,劉會群,黃翔,田哲.  粉末冶金材料科學與工程. 2014(04)

博士論文
[1]納米Al2O3p/2024鋁基復合材料的制備及往復鐓—擠變形研究[D]. 蘇海.湖南大學 2012

碩士論文
[1]往復鐓擠2A66鋁鋰合金的組織演變及力學性能研究[D]. 許娟.湖南大學 2016
[2]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 2013
[3]多向鍛造變形對ZK60鎂合金組織和性能影響研究[D]. 徐烽.南京理工大學 2012
[4]高強Mg-Gd-Y-Zr-Zn合金強韌化工藝研究[D]. 王振東.大連理工大學 2011
[5]Mg-10Gd-3Y合金的塑性變形顯微組織演變規(guī)律研究[D]. 王波偉.西安工業(yè)大學 2010



本文編號：3348456