Mg-xGd-yY-0.3Zr合金退孿晶及退火強化現(xiàn)象的研究
發(fā)布時間:2021-09-02 20:14
Mg-xGd-yY-0.3Zr合金在室溫和高溫時均具有較高的強度以及抗腐蝕性,因而受到廣泛關注。但是該系合金在室溫時會表現(xiàn)出強烈的各向異性,且容易發(fā)生退孿晶現(xiàn)象,限制了其作為工程構件的應用范圍。近年來的研究結果表明,退火處理可以提高變形Mg-Gd-Y合金的屈服強度,但影響退火強化現(xiàn)象的因素有待進一步研究。本文使用金相顯微鏡、電子背散射衍射儀(EBSD)、萬能試驗機等分析測試手段,研究了Mg-xGd-yY-0.3Zr合金退孿晶現(xiàn)象的發(fā)生條件、影響因素,以及孿晶類型、孿晶體積分數(shù)對該系合金退火強化現(xiàn)象的影響規(guī)律,為Mg-xGd-yY-0.3Zr系合金的工程應用提供理論參考。本文主要研究結論及成果如下:Mg-0.3Zr、Mg-2Gd-0.3Zr、Mg-2Gd-2Y-0.3Zr、Mg-10Gd-3Y-0.3Zr合金的最佳固溶處理工藝分別為:500℃×4h、500℃×4h、500℃×4h、510℃×6h。隨著Gd、Y元素的加入,熱軋態(tài)Mg-xGd-yY-0.3Zr合金的C軸從平行于ND方向向RD、TD方向偏移,呈現(xiàn)出多峰極圖,Gd、Y元素含量越多,極圖中Max值越低,弱化織構和消除各向異性的作用...
【文章來源】:西安工業(yè)大學陜西省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
鎂的晶體結構
鎂合金中最容易產(chǎn)生的變形孿晶為{1012}拉伸孿晶,以其為例,如圖 1紹孿生的四要素。首先,{1012}孿晶面為切變與未切變部分的分界面,用變面;{1012}為共軛孿晶面,用 K2表示。其次,孿生方向(切變方向)為 η1表示;<1011>為共軛剪切方向,用 η2表示,以及切面 P(與 K1、K2K2、η1、η2,稱為孿生四要素。對于{1012}拉伸孿晶,可能的孿晶面有 孿晶面的施密特值(SF 值)差異很大,SF 值決定了孿生發(fā)生概率,SF ,優(yōu)先產(chǎn)生均勻切變。形成后,晶體會發(fā)生一定角度的轉動,使得基體和孿晶之間產(chǎn)生一定的位向的孿晶,會有不同的位向關系,最常見的旋轉軸是<1120>軸。以{1012}孿晶相對于基體繞<1120>軸旋轉 86.3°,表示為 86.3°<1120>。對于{1孿晶和基體之間的位向關系為 64°<1120>。在持續(xù)的變形過程中,一次出現(xiàn)二次孿晶,例如{1011}-{1012}二次孿晶,以及{1013}-{1012},基體系分別表示為 38°<1120>、22°<1120>。表 1.3 為鎂合金中常見的孿晶21-22]。變形后的鎂合金可使用 EBSD 技術,通過分析測定區(qū)域失配角,孿晶位向與基體的關系,從而確定孿晶類型。
D 方向壓縮不同應變量(產(chǎn)生變形孿晶的加載路徑),卸載,再沿 ND變曲線[35]。從中可知,在沿著 ND 方向壓縮過程中,在應變量為 3%附度降低至 50MPa,遠低于工件實際使用的最低門檻值。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國鎂工業(yè)的未來——察爾汗鹽湖[J]. 王永昌. 廣東化工. 2018(17)
[2]Effect of Twin Boundary–Dislocation–Solute Interaction on Detwinning in a Mg–3Al–1Zn Alloy[J]. Jing Xu,Bo Guan,Huihui Yu,Xuezhen Cao,Yunchang Xin,Qing Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2016(12)
[3]稀土元素Gd、Ce對AZ31鎂合金的硬化行為[J]. 李娜,韓利強. 山西冶金. 2016(05)
[4]退火處理對AZ31鎂合金退孿晶的影響[J]. 張榮,雷亞萍,劉健康,要玉宏,陳建. 西安工業(yè)大學學報. 2016(04)
[5]Ti含量對Al-7%Mg合金鑄造性能及力學性能的影響[J]. 史曉成,楊昭,楊續(xù)躍,李紹康,許德英. 粉末冶金材料科學與工程. 2015(04)
[6]Zr含量對Mg-5Gd-3Y-xZr合金晶粒尺寸及固溶行為的影響[J]. 王兆強,陳建,魏婷,嚴文. 西安工業(yè)大學學報. 2015(04)
[7]鎂——21世紀的綠色工程材料[J]. 彭立明. 世界科學. 2012(06)
[8]鎂合金形變強化研究進展[J]. 李俊辰,彭曉東,楊艷,趙輝. 輕金屬. 2011(12)
[9]電解鋁行業(yè)用電的影響因素分析[J]. 張維,周小兵,范玉宏. 電力需求側管理. 2011(04)
[10]Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr合金在520℃下的固溶處理行為[J]. 李慧中,郭菲菲,劉楚明,劉洪挺,王海軍,梁霄鵬,趙家彥. 粉末冶金材料科學與工程. 2011(03)
博士論文
[1]Mg10Gd3Y0.5Zr合金復合凈化行為研究[D]. 王瑋.上海交通大學 2010
[2]變形鎂合金AZ31的織構演變與力學性能[D]. 常麗麗.大連理工大學 2009
[3]稀土變形鎂合金組織性能及加工工藝研究[D]. 余琨.中南大學 2002
碩士論文
[1]變形速率對鎂合金變形行為的影響及退孿生的研究[D]. 張榮.西安工業(yè)大學 2016
[2]固溶處理對AZ31-xGd合金顯微組織和力學性能的影響[D]. 劉陽力.太原理工大學 2016
本文編號:3379660
【文章來源】:西安工業(yè)大學陜西省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
鎂的晶體結構
鎂合金中最容易產(chǎn)生的變形孿晶為{1012}拉伸孿晶,以其為例,如圖 1紹孿生的四要素。首先,{1012}孿晶面為切變與未切變部分的分界面,用變面;{1012}為共軛孿晶面,用 K2表示。其次,孿生方向(切變方向)為 η1表示;<1011>為共軛剪切方向,用 η2表示,以及切面 P(與 K1、K2K2、η1、η2,稱為孿生四要素。對于{1012}拉伸孿晶,可能的孿晶面有 孿晶面的施密特值(SF 值)差異很大,SF 值決定了孿生發(fā)生概率,SF ,優(yōu)先產(chǎn)生均勻切變。形成后,晶體會發(fā)生一定角度的轉動,使得基體和孿晶之間產(chǎn)生一定的位向的孿晶,會有不同的位向關系,最常見的旋轉軸是<1120>軸。以{1012}孿晶相對于基體繞<1120>軸旋轉 86.3°,表示為 86.3°<1120>。對于{1孿晶和基體之間的位向關系為 64°<1120>。在持續(xù)的變形過程中,一次出現(xiàn)二次孿晶,例如{1011}-{1012}二次孿晶,以及{1013}-{1012},基體系分別表示為 38°<1120>、22°<1120>。表 1.3 為鎂合金中常見的孿晶21-22]。變形后的鎂合金可使用 EBSD 技術,通過分析測定區(qū)域失配角,孿晶位向與基體的關系,從而確定孿晶類型。
D 方向壓縮不同應變量(產(chǎn)生變形孿晶的加載路徑),卸載,再沿 ND變曲線[35]。從中可知,在沿著 ND 方向壓縮過程中,在應變量為 3%附度降低至 50MPa,遠低于工件實際使用的最低門檻值。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國鎂工業(yè)的未來——察爾汗鹽湖[J]. 王永昌. 廣東化工. 2018(17)
[2]Effect of Twin Boundary–Dislocation–Solute Interaction on Detwinning in a Mg–3Al–1Zn Alloy[J]. Jing Xu,Bo Guan,Huihui Yu,Xuezhen Cao,Yunchang Xin,Qing Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2016(12)
[3]稀土元素Gd、Ce對AZ31鎂合金的硬化行為[J]. 李娜,韓利強. 山西冶金. 2016(05)
[4]退火處理對AZ31鎂合金退孿晶的影響[J]. 張榮,雷亞萍,劉健康,要玉宏,陳建. 西安工業(yè)大學學報. 2016(04)
[5]Ti含量對Al-7%Mg合金鑄造性能及力學性能的影響[J]. 史曉成,楊昭,楊續(xù)躍,李紹康,許德英. 粉末冶金材料科學與工程. 2015(04)
[6]Zr含量對Mg-5Gd-3Y-xZr合金晶粒尺寸及固溶行為的影響[J]. 王兆強,陳建,魏婷,嚴文. 西安工業(yè)大學學報. 2015(04)
[7]鎂——21世紀的綠色工程材料[J]. 彭立明. 世界科學. 2012(06)
[8]鎂合金形變強化研究進展[J]. 李俊辰,彭曉東,楊艷,趙輝. 輕金屬. 2011(12)
[9]電解鋁行業(yè)用電的影響因素分析[J]. 張維,周小兵,范玉宏. 電力需求側管理. 2011(04)
[10]Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr合金在520℃下的固溶處理行為[J]. 李慧中,郭菲菲,劉楚明,劉洪挺,王海軍,梁霄鵬,趙家彥. 粉末冶金材料科學與工程. 2011(03)
博士論文
[1]Mg10Gd3Y0.5Zr合金復合凈化行為研究[D]. 王瑋.上海交通大學 2010
[2]變形鎂合金AZ31的織構演變與力學性能[D]. 常麗麗.大連理工大學 2009
[3]稀土變形鎂合金組織性能及加工工藝研究[D]. 余琨.中南大學 2002
碩士論文
[1]變形速率對鎂合金變形行為的影響及退孿生的研究[D]. 張榮.西安工業(yè)大學 2016
[2]固溶處理對AZ31-xGd合金顯微組織和力學性能的影響[D]. 劉陽力.太原理工大學 2016
本文編號:3379660
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