本文關(guān)鍵詞：長(zhǎng)周期有序堆垛結(jié)構(gòu)增強(qiáng)Mg-Zn-Y-Mn合金的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來(lái),含長(zhǎng)周期有序堆垛結(jié)構(gòu)(LPSO)的Mg-RE-Zn系鎂合金受到了研究者們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。其中,Mg-Zn-Y系合金微觀組織獨(dú)特,并擁有優(yōu)越的力學(xué)性能,尤其是優(yōu)異的高溫力學(xué)性能,在很大程度上克服了常規(guī)鎂合金塑性和高溫力學(xué)性能差,絕對(duì)強(qiáng)度低的缺點(diǎn),從而進(jìn)一步擴(kuò)大了鎂合金在航空航天、3C產(chǎn)品和汽車等工程領(lǐng)域的應(yīng)用。本文采用常規(guī)鑄造方法,制備出系列Mg-Zn-Y-Mn(-Ca)合金,利用光學(xué)顯微鏡(OM)、X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)等手段對(duì)合金的微觀組織進(jìn)行分析和表征。研究了Zn/Y原子比對(duì)Mg-Zn-Y-Mn合金組織演變及力學(xué)性能的影響;Ca元素的添加對(duì)合金微觀組織和力學(xué)性能的影響,尤其是Ca在長(zhǎng)周期相形成和轉(zhuǎn)化中的作用;通過(guò)對(duì)合金進(jìn)行固溶處理,研究合金中LPSO相及W相形貌的轉(zhuǎn)變;并對(duì)合金進(jìn)行正擠壓處理,探索了經(jīng)過(guò)擠壓后長(zhǎng)周期鎂合金微觀組織的變化,最后對(duì)擠壓態(tài)合金進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。研究得出的結(jié)果如下:Mg94-xZn2.5+xY2.5Mn1合金組織根據(jù)Zn/Y原子比的不同形成不同的Mg-Zn-Y三元相,當(dāng)Zn/Y=1時(shí),合金組織由α-Mg,X相(Mg12YZn,18R-LPSO)和W相(Mg3Zn3Y2)組成,當(dāng)Zn/Y=1.5時(shí),合金組織由α-Mg和W相(Mg3Zn3Y2)組成,當(dāng)Zn/Y1.5時(shí),合金組織由α-Mg,W相(Mg3Zn3Y2)和I相(Mg3Zn6Y)組成。鑄態(tài)Mg94-xZn2.5Y2.5Mn1Cax合金組織由α-Mg基體,X相(Mg12YZn,18R-LPSO)和W相(Mg3Zn3Y2)組成,元素Ca的加入,可明顯細(xì)化合金組織,并顯著促進(jìn)合金中LPSO相的生成并抑制W相的析出,加入0.34 at.%Ca使長(zhǎng)周期強(qiáng)化相的體積分?jǐn)?shù)由原來(lái)的8.9%提高到24.8%,W相由原來(lái)的19.4%減少到11.6%,通過(guò)組織的優(yōu)化,明顯提高了合金的力學(xué)性能。在固溶處理過(guò)程中,合金中的LPSO結(jié)構(gòu)類型會(huì)發(fā)生由18R到14H的轉(zhuǎn)化,鑄態(tài)合金中的18R呈條塊狀分布于晶界處,固溶態(tài)合金中的14H-LPSO結(jié)構(gòu)呈細(xì)層片狀分布在基體上。網(wǎng)狀共晶組織在固溶處理過(guò)程中得以消除,粗大的魚(yú)骨狀W相轉(zhuǎn)變?yōu)槌叽巛^小的球狀顆粒,并且在基體上呈現(xiàn)均勻分布。LPSO相與W相形貌的轉(zhuǎn)變對(duì)合金力學(xué)性能,尤其是塑性起到了顯著的強(qiáng)化效果。合金在正擠壓過(guò)程中發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,得到細(xì)小的等軸晶,并且形成平行于擠壓方向的基面織構(gòu)。此外,W相被擠碎成小顆粒起到彌散強(qiáng)化的作用,LPSO相在擠壓過(guò)程中發(fā)生了小角度的扭折。MgZn2.5Y2.5Mn1Ca0.34合金經(jīng)固溶處理后正擠壓可獲得優(yōu)異的綜合力學(xué)性能,室溫抗拉強(qiáng)度(UTS)、屈服強(qiáng)度(YS)和伸長(zhǎng)率(?)分別達(dá)到415MPa、348MPa和16.4%。
【關(guān)鍵詞】：Mg-Zn-Y-Mn合金 長(zhǎng)周期有序堆垛結(jié)構(gòu)(LPSO) 固溶處理 正擠壓 顯微組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 鎂及鎂合金11-13
• 1.1.1 純鎂的性能11
• 1.1.2 變形鎂合金11-12
• 1.1.3 ZM系變形鎂合金12-13
• 1.2 鎂合金的強(qiáng)化方式13-16
• 1.2.1 合金化13
• 1.2.2 固溶強(qiáng)化13-14
• 1.2.3 析出強(qiáng)化14-15
• 1.2.4 彌散強(qiáng)化15
• 1.2.5 細(xì)晶強(qiáng)化15
• 1.2.6 形變強(qiáng)化15-16
• 1.2.7 復(fù)合強(qiáng)化16
• 1.3 長(zhǎng)周期鎂合金16-19
• 1.3.1 長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)16-18
• 1.3.2 Mg-Zn-Y系長(zhǎng)周期鎂合金的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 選題意義與研究?jī)?nèi)容19-21
• 1.4.1 選題意義19-20
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容20-21
• 參考文獻(xiàn)21-25
• 第二章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與研究方法25-35
• 2.1 合金的制備25-30
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)工藝路線25-26
• 2.1.2 合金熔煉工藝26-30
• 2.2 熱處理工藝30
• 2.3 正擠壓工藝30-31
• 2.4 顯微組織觀察及力學(xué)性能試驗(yàn)31-35
• 2.4.1 顯微組織觀察31-32
• 2.4.2 力學(xué)性能測(cè)試32-35
• 第三章 Zn/Y原子比對(duì)Mg-Zn-Y-Mn合金組織演變及力學(xué)性能的影響35-43
• 3.1 引言35
• 3.2 Mg-Zn-Y系合金中的三元相35-36
• 3.3 不同Zn/Y原子比對(duì)Mg-Zn-Y-Mn合金顯微組織的影響36-38
• 3.4 不同Zn/Y原子比對(duì)Mg-Zn-Y-Mn合金力學(xué)性能的影響38-40
• 3.5 小結(jié)40-41
• 參考文獻(xiàn)41-43
• 第四章 Ca合金化對(duì)Mg_(94)Zn_(2.5)Y_(2.5)Mn_1合金顯微組織及力學(xué)性能的影響43-55
• 4.1 引言43-44
• 4.2 Ca對(duì)Mg_(94)Zn_(2.5)Y_(2.5)Mn_1合金顯微組織的影響44-48
• 4.3 Ca對(duì)Mg_(94)Zn_(2.5)Y_(2.5)Mn_1合金力學(xué)性能的影響48-50
• 4.4 小結(jié)50-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 第五章 固溶處理對(duì)MgZn_(2.5)Y_(2.5)Mn)1(-Ca_(0.34))合金顯微組織及力學(xué)性能的影響55-69
• 5.1 引言55-56
• 5.2 固溶溫度的選擇56
• 5.3 固溶處理對(duì)Mg_(93.66)Zn_(2.5)Y_(2.5)Mn_1Ca_(0.34)合金顯微組織的影響56-62
• 5.3.1 固溶時(shí)間對(duì)組織的影響56-60
• 5.3.2 LPSO結(jié)構(gòu)類型的轉(zhuǎn)變60-61
• 5.3.3 W相的形貌轉(zhuǎn)變及其球化機(jī)理分析61-62
• 5.4 固溶處理對(duì)Mg_(93.66)Zn_(2.5)Y_(2.5)Mn_1Ca_(0.34)合金力學(xué)性能的影響62-65
• 5.4.1 納米壓痕測(cè)試62-63
• 5.4.2 拉伸性能測(cè)試63-65
• 5.5 小結(jié)65-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 第六章 正擠壓對(duì)Mg_(93.66)Zn_(2.5)Y_(2.5)Mn_1Ca_(0.34)合金顯微組織及力學(xué)性能的影響69-81
• 6.1 引言69-70
• 6.2 正擠壓工藝的確定70-71
• 6.3 Mg_(93.66)Zn_(2.5)Y_(2.5)Mn_1Ca_(0.34)合金正擠壓后的顯微組織71-75
• 6.4 Mg_(93.66)Zn_(2.5)Y_(2.5)Mn_1Ca_(0.34)合金正擠壓后的力學(xué)性能75-76
• 6.5 小結(jié)76-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 第七章 結(jié)論與展望81-83
• 7.1 結(jié)論81-82
• 7.2 展望82-83
• 致謝83-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文85

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王杰;長(zhǎng)周期有序堆垛結(jié)構(gòu)增強(qiáng)Mg-Zn-Y-Mn合金的研究[D];太原理工大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：長(zhǎng)周期有序堆垛結(jié)構(gòu)增強(qiáng)Mg-Zn-Y-Mn合金的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：391411