含長(zhǎng)周期堆垛有序(Long-period stacking ordered,LPSO)結(jié)構(gòu)的MgRE(Rare Earth)-Zn變形鎂合金表現(xiàn)出優(yōu)異的室溫和高溫力學(xué)性能,已成為開(kāi)發(fā)高強(qiáng)韌稀土鎂合金的一個(gè)重要研究方向。扭折(Deformation kink)是LPSO結(jié)構(gòu)塑性變形過(guò)程中的一種重要演變模式,可以同時(shí)提高鎂合金的強(qiáng)度和韌性。此外,再結(jié)晶和納米析出相的動(dòng)態(tài)析出行為是該類(lèi)合金提高綜合力學(xué)性能的另外兩種非常重要的強(qiáng)化機(jī)制。因此,很有必要對(duì)LPSO結(jié)構(gòu)在塑性變形過(guò)程中的演變規(guī)律以及相關(guān)的動(dòng)態(tài)析出行為進(jìn)行系統(tǒng)的研究。本論文首先對(duì)Mg-Gd-Zn和Mg-Y-Zn兩類(lèi)稀土鎂合金進(jìn)行了Li合金化和固溶處理。研究結(jié)果顯示Li的添加對(duì)α-Mg相、β-(Mg,Zn)3Gd共晶相、(Mg,Zn)24Y5共晶相、18R以及14H產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。主要表現(xiàn)在:Li能夠有效細(xì)化α-Mg相的晶粒尺寸;Li可以促進(jìn)β-(Mg,Zn)3Gd和(Mg,Zn)24Y5共晶相形成,而只有當(dāng)Li的含量小于1 at.%時(shí)才有益于18R析出,當(dāng)Li的含量大于1 at.%時(shí)會(huì)嚴(yán)重阻礙18R產(chǎn)生。固溶處理后,從Mg-Gd-Z...

【文章頁(yè)數(shù)】：148 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 Mg-RE-Zn合金的概述
        1.2.1 鑄造Mg-RE合金
        1.2.2 變形Mg-RE合金
        1.2.3 鑄造Mg-RE-Zn合金
        1.2.4 變形Mg-RE-Zn合金
    1.3 LPSO的概述
        1.3.1 LPSO的模型
        1.3.2 LPSO的類(lèi)型
        1.3.3 LPSO的形成及轉(zhuǎn)變
        1.3.4 LPSO的扭折變形
    1.4 鎂合金的變形理論基礎(chǔ)
        1.4.1 HCP晶體結(jié)構(gòu)
        1.4.2 HCP中的位錯(cuò)
        1.4.3 HCP中的滑移系
        1.4.4 鎂合金中的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為
    1.5 擬解決的科學(xué)問(wèn)題、研究?jī)?nèi)容、研究目的及技術(shù)路線
        1.5.1 擬解決的科學(xué)問(wèn)題
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
        1.5.3 研究目的
        1.5.4 技術(shù)路線
第2章 試驗(yàn)方法和分析手段
    2.1 合金的制備
        2.1.1 熔煉設(shè)備及原材料
        2.1.2 合金熔煉
        2.1.3 固溶處理
        2.1.4 熱擠壓
    2.2 微觀組織分析
        2.2.1 差熱分析
        2.2.2 X-射線衍射分析
        2.2.3 光學(xué)電子顯微組織分析
        2.2.4 掃描電子顯微組織分析
        2.2.5 電子背散射衍射分析
        2.2.6 透射電子顯微組織分析
    2.3 力學(xué)性能測(cè)試
        2.3.1 力學(xué)性能測(cè)試設(shè)備
        2.3.2 拉伸試驗(yàn)
        2.3.3 壓縮試驗(yàn)
第3章 Li對(duì)Mg96Gd3Zn1合金組織及力學(xué)性能的影響
    3.1 引言
    3.2 試驗(yàn)方法
        3.2.1 成分設(shè)計(jì)
        3.2.2 合金制備
    3.3 試驗(yàn)結(jié)果
        3.3.1 鑄態(tài)合金組織表征
        3.3.2 固溶態(tài)合金組織演變
        3.3.3 擠壓態(tài)合金組織演變
        3.3.4 合金的力學(xué)性能
    3.4 討論
        3.4.1 Li對(duì) α-Mg相的影響
        3.4.2 Li對(duì) β-(Mg, Zn)3Gd共晶相的影響
        3.4.3 α-Mg基體中層錯(cuò)和 14H的動(dòng)態(tài)析出行為
        3.4.4 β-(Mg, Zn)3Gd共晶相對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的影響
        3.4.5 14H對(duì)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Li對(duì)Mg94Y4Zn2合金組織及力學(xué)性能的影響
    4.1 引言
    4.2 試驗(yàn)方法
        4.2.1 成分設(shè)計(jì)
        4.2.2 合金制備
    4.3 試驗(yàn)結(jié)果
        4.3.1 鑄態(tài)合金組織表征
        4.3.2 固溶態(tài)合金組織演變
        4.3.3 擠壓態(tài)合金組織演變
        4.3.4 合金的力學(xué)性能
    4.4 討論
        4.4.1 Li對(duì)(Mg, Zn)24Y5共晶相和 18R的影響
        4.4.2 Li對(duì) 14H的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 擠壓過(guò)程中LPSO的演變及動(dòng)態(tài)析出機(jī)制的研究
    5.1 引言
    5.2 試驗(yàn)方法
    5.3 試驗(yàn)結(jié)果
        5.3.1 擠壓合金組織轉(zhuǎn)變
        5.3.2 EBSD分析結(jié)果
        5.3.3 HAADF-STEM分析結(jié)果
    5.4 討論
        5.4.1 18R /α-Mg界面處的不連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形核機(jī)制
        5.4.2 14H扭折帶邊界處的連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形核機(jī)制
        5.4.3 再結(jié)晶晶粒中LPSO的動(dòng)態(tài)析出機(jī)制
    5.5 本章小結(jié)
第6章 擠壓比和擠壓速度對(duì)LPSO、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶及合金力學(xué)性能的影響
    6.1 引言
    6.2 試驗(yàn)方法
    6.3 試驗(yàn)結(jié)果
        6.3.1 OM和SEM分析結(jié)果
        6.3.2 EBSD分析結(jié)果
        6.3.3 HAADF-STEM分析結(jié)果
        6.3.4 合金的力學(xué)性能
    6.4 討論
        6.4.1 LPSO的演變規(guī)律
        6.4.2 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的晶粒尺寸和面積分?jǐn)?shù)
        6.4.3 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶對(duì)合金力學(xué)性能的影響
        6.4.4 LPSO和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的復(fù)合強(qiáng)化機(jī)制
    6.5 本章小結(jié)
第7章 論文結(jié)論及展望
    7.1 論文結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
博士學(xué)位論文創(chuàng)新新說(shuō)明
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文
攻讀博士學(xué)位期間參與和主持的項(xiàng)目



本文編號(hào)：3737376