微合金化Mg-Gd(-Y)-Zn合金的復(fù)合強(qiáng)韌化研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-10 21:08
鎂合金是目前工業(yè)應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,具有低密度、比強(qiáng)度和比剛度高、導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能好、阻尼減震性好、切削加工性好等優(yōu)點(diǎn)。含長(zhǎng)周期堆垛有序結(jié)構(gòu)相(Long Period Stacking Ordered Structure,LPSO)和時(shí)效析出強(qiáng)化相的稀土鎂合金因其良好的室溫和高溫力學(xué)性能,而在國(guó)防軍工、航空航天和汽車工業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。Mg-Gd-Y-Zn系合金是目前國(guó)內(nèi)外研究中性能最好的鎂合金體系,其強(qiáng)度可達(dá)500MPa以上,但其延伸率普遍偏低(通常低于5%),強(qiáng)度和塑韌性難以兼得的特點(diǎn)嚴(yán)重制約了它的發(fā)展。微合金化通過(guò)往合金中添加某元素以改變其組織和性能,在材料或是冶金研究領(lǐng)域具有極其重要的意義。因此,本文針對(duì)Mg-Gd(-Y)-Zn合金中不同強(qiáng)化因素的不同特點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行微合金化設(shè)計(jì),以澄清該系合金的強(qiáng)韌化機(jī)制,掌握其強(qiáng)度和塑韌性的演變規(guī)律,以期為高強(qiáng)韌性鎂合金的設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。主要內(nèi)容如下:(1)首先將LPSO相和時(shí)效析出相區(qū)分開(kāi)來(lái),設(shè)計(jì)研究了不同熱處理工藝對(duì)單一時(shí)效析出相強(qiáng)化的Mg-Gd-Y-Zr合金和單一LPSO相強(qiáng)化的Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的影響...
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:144 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
8R-LPSO(a)和14H-LPSO(b)的原子模型
中北大學(xué)學(xué)位論文常易在固/液界面處形成聚集作用,當(dāng)聚集達(dá)到一定程度,便一步擴(kuò)大成分過(guò)冷,加劇組織的枝晶化進(jìn)程,使得晶粒更加細(xì),Al、Sn 和 Ti 元素也有對(duì)稀土鎂合金細(xì)化晶粒的效果[64]。而塑性變形,如擠壓和軋制等,可獲得更為有效的晶粒細(xì)化效果學(xué)性能。
圖 1.3 Mg-15Gd-0.5Zr 和 Mg-10Gd-3Y-0.4Zr (wt.%)合金在 250oC 時(shí)效處理過(guò)程中,時(shí)效析出相的變[15]Fig. 1.3 The precipitate evolution after peak ageing in the Mg-15Gd-0.5Zr and Mg-10Gd-3Y-0.4Zr (wt.%alloys at 250oC[15]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Effect of rare earth alloying on creep rupture of economical 21Cr-11Ni-N heat-resistant austenitic steel at 650 ℃[J]. 陳雷,龍紅軍,劉鑫剛,金淼,馬筱聰. Journal of Rare Earths. 2016(04)
[2]Mg、Ag、Zn多元復(fù)合微合金化Al-Cu-Li合金在均勻化中的顯微組織演變(英文)[J]. 劉晴,朱瑞華,李勁風(fēng),陳永來(lái),張緒虎,張龍,鄭子樵. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(03)
[3]Mg-Al-Si-Ca合金系金屬間化合物的電子結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的第一性原理計(jì)算[J]. 傅利,趙宇宏,楊曉敏,王楠,文志勤,韓培德. 稀有金屬材料與工程. 2014(11)
[4]中國(guó)Mg材料研發(fā)與應(yīng)用[J]. 丁文江,曾小勤. 金屬學(xué)報(bào). 2010(11)
[5]稀土在耐熱鎂合金中的研究應(yīng)用[J]. 李克杰,李全安,謝建昌,李建弘,侯麥珍. 稀土. 2009(03)
[6]高強(qiáng)鎂合金的研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 梁艷,黃曉鋒,王韜,曹喜娟,朱凱. 中國(guó)鑄造裝備與技術(shù). 2009(01)
[7]稀土元素在鎂合金中的作用及其應(yīng)用[J]. 張景懷,唐定驤,張洪杰,王立民,王軍,孟健. 稀有金屬. 2008(05)
[8]稀土鎂合金的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 楊素媛,張麗娟,張堡壘. 稀土. 2008(04)
[9]長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)增強(qiáng)鎂合金的研究進(jìn)展[J]. 張松,袁廣銀,盧晨,丁文江. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(02)
[10]中國(guó)鎂工業(yè)發(fā)展的機(jī)遇、挑戰(zhàn)和責(zé)任[J]. 潘復(fù)生,王敬豐,章宗和,丁培道. 中國(guó)金屬通報(bào). 2008(02)
碩士論文
[1]微合金化元素對(duì)Mg-RE-Zn合金組織和力學(xué)性能的影響[D]. 侯帆.重慶大學(xué) 2016
本文編號(hào):3581410
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:144 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
8R-LPSO(a)和14H-LPSO(b)的原子模型
中北大學(xué)學(xué)位論文常易在固/液界面處形成聚集作用,當(dāng)聚集達(dá)到一定程度,便一步擴(kuò)大成分過(guò)冷,加劇組織的枝晶化進(jìn)程,使得晶粒更加細(xì),Al、Sn 和 Ti 元素也有對(duì)稀土鎂合金細(xì)化晶粒的效果[64]。而塑性變形,如擠壓和軋制等,可獲得更為有效的晶粒細(xì)化效果學(xué)性能。
圖 1.3 Mg-15Gd-0.5Zr 和 Mg-10Gd-3Y-0.4Zr (wt.%)合金在 250oC 時(shí)效處理過(guò)程中,時(shí)效析出相的變[15]Fig. 1.3 The precipitate evolution after peak ageing in the Mg-15Gd-0.5Zr and Mg-10Gd-3Y-0.4Zr (wt.%alloys at 250oC[15]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Effect of rare earth alloying on creep rupture of economical 21Cr-11Ni-N heat-resistant austenitic steel at 650 ℃[J]. 陳雷,龍紅軍,劉鑫剛,金淼,馬筱聰. Journal of Rare Earths. 2016(04)
[2]Mg、Ag、Zn多元復(fù)合微合金化Al-Cu-Li合金在均勻化中的顯微組織演變(英文)[J]. 劉晴,朱瑞華,李勁風(fēng),陳永來(lái),張緒虎,張龍,鄭子樵. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(03)
[3]Mg-Al-Si-Ca合金系金屬間化合物的電子結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的第一性原理計(jì)算[J]. 傅利,趙宇宏,楊曉敏,王楠,文志勤,韓培德. 稀有金屬材料與工程. 2014(11)
[4]中國(guó)Mg材料研發(fā)與應(yīng)用[J]. 丁文江,曾小勤. 金屬學(xué)報(bào). 2010(11)
[5]稀土在耐熱鎂合金中的研究應(yīng)用[J]. 李克杰,李全安,謝建昌,李建弘,侯麥珍. 稀土. 2009(03)
[6]高強(qiáng)鎂合金的研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 梁艷,黃曉鋒,王韜,曹喜娟,朱凱. 中國(guó)鑄造裝備與技術(shù). 2009(01)
[7]稀土元素在鎂合金中的作用及其應(yīng)用[J]. 張景懷,唐定驤,張洪杰,王立民,王軍,孟健. 稀有金屬. 2008(05)
[8]稀土鎂合金的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 楊素媛,張麗娟,張堡壘. 稀土. 2008(04)
[9]長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)增強(qiáng)鎂合金的研究進(jìn)展[J]. 張松,袁廣銀,盧晨,丁文江. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(02)
[10]中國(guó)鎂工業(yè)發(fā)展的機(jī)遇、挑戰(zhàn)和責(zé)任[J]. 潘復(fù)生,王敬豐,章宗和,丁培道. 中國(guó)金屬通報(bào). 2008(02)
碩士論文
[1]微合金化元素對(duì)Mg-RE-Zn合金組織和力學(xué)性能的影響[D]. 侯帆.重慶大學(xué) 2016
本文編號(hào):3581410
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