表面機(jī)械研磨處理Mg-Gd-Zn-Zr合金組織演變和高速?zèng)_擊行為
發(fā)布時(shí)間:2022-04-23 14:23
鎂合金是實(shí)際應(yīng)用中最輕的結(jié)構(gòu)材料,具有高比強(qiáng)、高比模等優(yōu)點(diǎn),被譽(yù)為“21世紀(jì)綠色工程材料”。大多數(shù)金屬資源已經(jīng)日益枯竭,因此鎂由于其資源比較豐富而受到關(guān)注,特別是在國(guó)防等對(duì)結(jié)構(gòu)輕量化要求較高的大型工程項(xiàng)目領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。但鎂合金的低溫變形能力差限制了在工業(yè)上的開發(fā)和應(yīng)用。對(duì)于鎂合金最有效的強(qiáng)化方法是固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化。通過(guò)稀土合金化和熱處理能夠?qū)崿F(xiàn)提升鎂合金在室溫下力學(xué)性能的關(guān)鍵性目的,可以針對(duì)性的改善鎂合金在工業(yè)等領(lǐng)域的限制問(wèn)題。表面機(jī)械研磨處理技術(shù)(Surface Mechanical Attrition Treatment,SMAT)通過(guò)使材料微觀組織形成梯度結(jié)構(gòu),能夠更有效地抵御材料的失效,提高材料整體的物理性能、力學(xué)性能等,從而達(dá)到延長(zhǎng)材料使用壽命的目的或可以滿足一些領(lǐng)域的使用條件。本文試驗(yàn)材料為Mg-15Gd-1Zn-0.4Zr(GZ151K)合金,選擇熱處理方法以及機(jī)械工藝處理方法,對(duì)所研究參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化,目的是為了提高GZ151K合金的力學(xué)性能。文章主要利用金相顯微鏡、掃描電鏡及X-射線衍射儀等分析手段研究合金的微觀組織及成分。通過(guò)納米壓痕儀和傳統(tǒng)拉...
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 鎂合金概述
1.1.1 鎂合金的簡(jiǎn)介
1.1.2 鎂合金的基本性質(zhì)
1.2 稀土鎂合金
1.2.1 稀土鎂合金的特點(diǎn)
1.2.2 稀土鎂合金的研究現(xiàn)狀
1.2.3 稀土鎂合金的發(fā)展和應(yīng)用
1.3 稀土鎂合金的強(qiáng)化處理
1.3.1 細(xì)晶強(qiáng)化
1.3.2 熱強(qiáng)化
1.3.3 第二相強(qiáng)化
1.4 表面機(jī)械研磨處理
1.4.1 表面機(jī)械研磨處理的概述
1.4.2 表面機(jī)械研磨處理的研究現(xiàn)狀
1.4.3 表面機(jī)械研磨處理在鎂合金領(lǐng)域的研究
1.5 霍普金森壓桿簡(jiǎn)介
1.5.1 霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)的概述
1.5.2 霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
1.6 選題意義、研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)
1.6.1 選題意義
1.6.2 研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)
第2章 實(shí)驗(yàn)方案與分析方法
2.1 工藝路線
2.2 實(shí)驗(yàn)材料及其制備
2.3 表面機(jī)械研磨處理
2.4 熱處理工藝
2.5 顯微組織觀測(cè)
2.5.1 金相觀察
2.5.2 XRD測(cè)試
2.5.3 SEM觀察
2.6 力學(xué)性能檢測(cè)
2.6.1 硬度測(cè)試
2.6.2 拉伸實(shí)驗(yàn)
2.6.3 霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)
第3章 SMAT對(duì) GZ151K鎂合金組織和性能的影響
3.1 微觀組織和物相
3.1.1 顯微組織
3.1.2 X-射線衍射
3.1.3 EDS分析
3.2 力學(xué)性能
3.2.1 硬度測(cè)試
3.2.2 拉伸實(shí)驗(yàn)
3.2.3 斷口分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 SMAT對(duì) GZ151K鎂合金時(shí)效析出行為的影響
4.1 力學(xué)性能
4.1.1 硬度測(cè)試
4.1.2 拉伸實(shí)驗(yàn)
4.1.3 斷口分析
4.2 微觀組織和物相
4.2.1 顯微組織
4.2.2 X-射線衍射
4.2.4 EDS分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 SMAT對(duì) GZ151K鎂合金在不同應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)影響
5.1 微觀組織
5.2 力學(xué)性能
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Microstructure Evolution and Mechanical Properties of a SMATed Mg Alloy under In Situ SEM Tensile Testing[J]. Xiaowei Liu,Yong Liu,Bin Jin,Yang Lu,Jian Lu. Journal of Materials Science & Technology. 2017(03)
[2]梯度納米結(jié)構(gòu)鎂合金[J]. 夏雙五,劉勇,呂堅(jiān). 中國(guó)材料進(jìn)展. 2016(11)
[3]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)
[4]鎂合金塑性加工產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王爾德. 精密成形工程. 2014(06)
[5]ZK60鎂合金ACPP擠壓棒材組織演變及其時(shí)效析出強(qiáng)化[J]. 段翠芳,常萬(wàn)軍. 金屬熱處理. 2014(08)
[6]鎂合金板材溫?zé)嶙冃螜C(jī)理及溫?zé)岢尚渭夹g(shù)[J]. 張士宏,宋廣勝,宋鴻武,程明. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(18)
[7]鎂合金熱處理的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳先華,劉娟,張志華,潘復(fù)生. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(23)
[8]高性能鎂合金研究及應(yīng)用的新進(jìn)展[J]. 丁文江,吳玉娟,彭立明,曾小勤,林棟樑,陳彬. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(08)
[9]高強(qiáng)變形鎂合金的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 宋鵬飛,王敬豐,潘復(fù)生. 兵器材料科學(xué)與工程. 2010(04)
[10]固溶處理對(duì)ZW21鎂合金組織和性能的影響[J]. 張大華,王瑞權(quán),李國(guó)全,吳召剛,宋聚海. 熱處理技術(shù)與裝備. 2009(05)
博士論文
[1]層狀多級(jí)分布304ss組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能研究[D]. 陳愛(ài)英.上海交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3647355
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 鎂合金概述
1.1.1 鎂合金的簡(jiǎn)介
1.1.2 鎂合金的基本性質(zhì)
1.2 稀土鎂合金
1.2.1 稀土鎂合金的特點(diǎn)
1.2.2 稀土鎂合金的研究現(xiàn)狀
1.2.3 稀土鎂合金的發(fā)展和應(yīng)用
1.3 稀土鎂合金的強(qiáng)化處理
1.3.1 細(xì)晶強(qiáng)化
1.3.2 熱強(qiáng)化
1.3.3 第二相強(qiáng)化
1.4 表面機(jī)械研磨處理
1.4.1 表面機(jī)械研磨處理的概述
1.4.2 表面機(jī)械研磨處理的研究現(xiàn)狀
1.4.3 表面機(jī)械研磨處理在鎂合金領(lǐng)域的研究
1.5 霍普金森壓桿簡(jiǎn)介
1.5.1 霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)的概述
1.5.2 霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
1.6 選題意義、研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)
1.6.1 選題意義
1.6.2 研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)
第2章 實(shí)驗(yàn)方案與分析方法
2.1 工藝路線
2.2 實(shí)驗(yàn)材料及其制備
2.3 表面機(jī)械研磨處理
2.4 熱處理工藝
2.5 顯微組織觀測(cè)
2.5.1 金相觀察
2.5.2 XRD測(cè)試
2.5.3 SEM觀察
2.6 力學(xué)性能檢測(cè)
2.6.1 硬度測(cè)試
2.6.2 拉伸實(shí)驗(yàn)
2.6.3 霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)
第3章 SMAT對(duì) GZ151K鎂合金組織和性能的影響
3.1 微觀組織和物相
3.1.1 顯微組織
3.1.2 X-射線衍射
3.1.3 EDS分析
3.2 力學(xué)性能
3.2.1 硬度測(cè)試
3.2.2 拉伸實(shí)驗(yàn)
3.2.3 斷口分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 SMAT對(duì) GZ151K鎂合金時(shí)效析出行為的影響
4.1 力學(xué)性能
4.1.1 硬度測(cè)試
4.1.2 拉伸實(shí)驗(yàn)
4.1.3 斷口分析
4.2 微觀組織和物相
4.2.1 顯微組織
4.2.2 X-射線衍射
4.2.4 EDS分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 SMAT對(duì) GZ151K鎂合金在不同應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)影響
5.1 微觀組織
5.2 力學(xué)性能
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Microstructure Evolution and Mechanical Properties of a SMATed Mg Alloy under In Situ SEM Tensile Testing[J]. Xiaowei Liu,Yong Liu,Bin Jin,Yang Lu,Jian Lu. Journal of Materials Science & Technology. 2017(03)
[2]梯度納米結(jié)構(gòu)鎂合金[J]. 夏雙五,劉勇,呂堅(jiān). 中國(guó)材料進(jìn)展. 2016(11)
[3]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)
[4]鎂合金塑性加工產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王爾德. 精密成形工程. 2014(06)
[5]ZK60鎂合金ACPP擠壓棒材組織演變及其時(shí)效析出強(qiáng)化[J]. 段翠芳,常萬(wàn)軍. 金屬熱處理. 2014(08)
[6]鎂合金板材溫?zé)嶙冃螜C(jī)理及溫?zé)岢尚渭夹g(shù)[J]. 張士宏,宋廣勝,宋鴻武,程明. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(18)
[7]鎂合金熱處理的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳先華,劉娟,張志華,潘復(fù)生. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(23)
[8]高性能鎂合金研究及應(yīng)用的新進(jìn)展[J]. 丁文江,吳玉娟,彭立明,曾小勤,林棟樑,陳彬. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(08)
[9]高強(qiáng)變形鎂合金的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 宋鵬飛,王敬豐,潘復(fù)生. 兵器材料科學(xué)與工程. 2010(04)
[10]固溶處理對(duì)ZW21鎂合金組織和性能的影響[J]. 張大華,王瑞權(quán),李國(guó)全,吳召剛,宋聚海. 熱處理技術(shù)與裝備. 2009(05)
博士論文
[1]層狀多級(jí)分布304ss組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能研究[D]. 陳愛(ài)英.上海交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3647355
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