本文關(guān)鍵詞：含Sm鎂合金顯微組織和力學(xué)性能控制的基礎(chǔ)研究

  更多相關(guān)文章： 鎂合金 含Sm鎂合金 Mg-Sm-Mn-Sc鎂合金 Mg-Sm-Mn-Zn鎂合金 Mg-Y-Zn-Zr鎂合金

【摘要】：含Sm鎂基合金作為一種有發(fā)展前途的鎂合金,其研究開發(fā)正受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注和高度重視。目前,含Sm鎂基合金的研究主要集中在含Sm鎂合金體系相圖的建立完善以及利用Sm合金化和/或微合金化改性現(xiàn)有鎂合金等方面,而對于把Sm作為主要合金元素開發(fā)新型含Sm鎂合金方面的研究也還非常少。此外,對于Sm合金化和/或微合金化影響鎂合金組織性能的研究也還非常不系統(tǒng),一是涉及的鎂合金牌號較少,二是合金化和/或微合金化對含Sm鎂合金組織性能影響的研究還基本上沒有涉及。因此,針對含Sm鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的控制展開基礎(chǔ)研究,對于高性能含Sm鎂基合金的開發(fā)及擴(kuò)大鎂合金的應(yīng)用具有非常重要的理論指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價值。本文基于所設(shè)計(jì)的Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc/1Zn和Mg-3Y-2Zn-0.6Zr(wt.%)基鎂合金,利用差熱分析(DSC)、光學(xué)顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和拉伸性能測試等手段,主要研究了Zr微合金化和熱處理對Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc/1Zn基試驗(yàn)鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響以及Sm添加和熱處理對Mg-3Y-2Zn-0.6Zr試驗(yàn)鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響,并得到了以下主要研究結(jié)果:(1)Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc試驗(yàn)鎂合金的鑄態(tài)組織主要由初生α-Mg、少量顆粒狀Mg41Sm5和Mn2Sc三種相組成。同時,添加0.6wt.%Zr到Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc鎂合金中后,合金鑄態(tài)組織中合金相的類型沒有發(fā)生明顯改變,但合金的晶粒被細(xì)化。此外,添加0.6wt.%Zr到Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc鎂合金中后,合金的室溫抗拉性能出現(xiàn)出現(xiàn)不同程度的降低。(2)熱處理對Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc基試驗(yàn)鎂合金的室溫抗拉性能存在較大的影響。當(dāng)含Zr和不含Zr的Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc鎂合金經(jīng)T4(525℃×12h+淬水)和T6(525℃×12h+淬水+250℃×24h+空冷)熱處理后,合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率均有增加,但屈服強(qiáng)度均稍有降低。在T4和T6兩種熱處理方式中,以T6熱處理對試驗(yàn)鎂合金室溫抗拉性能的改善相對較佳。此外,Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc基鎂合金經(jīng)T5(275℃×36h/48h)處理后,不含Zr鎂合金的室溫抗拉性能下降,并且其抗拉強(qiáng)度和延伸率隨著T5處理時間的延長會進(jìn)一步降低。相反,含Zr鎂合金的室溫抗拉性能在T5熱處理后略有增加,并且其抗拉強(qiáng)度和延伸率會隨著T5處理時間的增加而增加。(3)Mg-3Sm-1.2Mn-1Zn試驗(yàn)鎂合金的鑄態(tài)組織主要由初生α-Mg和Mg41Sm5兩種相組成。同時,添加0.6 wt.%Zr到Mg-3Sm-1.2Mn-1Zn鎂合金中后,合金鑄態(tài)組織中合金相的類型沒有發(fā)生變化,但合金的晶粒被明顯細(xì)化。此外,添加0.6wt.%Zr到Mg-3Sm-1.2Mn-1Zn鎂合金中后,合金的室溫抗拉性能被明顯改善。(4)熱處理對Mg-3Sm-1.2Mn-1Zn基試驗(yàn)鎂合金室溫抗拉性能的影響明顯。當(dāng)含Zr和不含Zr的Mg-3Sm-1.2Mn-1Zn鎂合金經(jīng)T4(500℃×12h+淬水)熱處理后,不含Zr合金的室溫抗拉性能顯著改善,而含Zr合金的室溫抗拉強(qiáng)度和延伸率雖然也大幅提高,但其室溫屈服強(qiáng)度稍有降低。同時,與T4處理后的室溫抗拉性能相比,含Zr和不含Zr的Mg-3Sm-1.2Mn-1Zn鎂合金經(jīng)T6(500℃×12h+淬水+250℃×24h+空冷)處理的室溫抗拉性能改善不明顯。此外,Mg-3Sm-1.2Mn-1Zn基鎂合金經(jīng)T5(275℃×36h/48h)處理后,含Zr鎂合金的室溫抗拉性能在T5熱處理后會降低,相反,不含Zr鎂合金的室溫抗拉性能在T5處理后稍微有所增加。(5)Mg-3Y-2Zn-0.6Zr試驗(yàn)鎂合金的鑄態(tài)組織主要由初生α-Mg相、Mg12YZn(X)相、Mg3Y2Zn3(W)相以及少量的Mg24Y5相組成,并且當(dāng)試驗(yàn)合金中添加3wt.%Sm后,合金鑄態(tài)組織中合金相的類型沒有發(fā)生變化。同時,添加3wt.%Sm還會降低Mg-3Y-2Zn-0.6Zr試驗(yàn)鎂合金的室溫抗拉性能。進(jìn)一步,熱處理對含Sm和不含Sm的Mg-3Y-2Zn-0.6Zr鎂合金的室溫抗拉性能存在不同的影響。當(dāng)試驗(yàn)合金經(jīng)T4(500℃×24h+淬水)處理后,不含Sm合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率降低,而含Sm合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度雖然也降低,但延伸率大幅提高。此外,含Sm和不含Sm試驗(yàn)合金經(jīng)T6(500℃×24h+淬水+225℃×12h+空冷)熱處理后,雖然合金的屈服強(qiáng)度有所降低,但抗拉強(qiáng)度尤其是延伸率明顯增加。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 含Sm鎂合金 Mg-Sm-Mn-Sc鎂合金 Mg-Sm-Mn-Zn鎂合金 Mg-Y-Zn-Zr鎂合金
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-23
• 1.1 鎂合金概述11-13
• 1.1.1 鎂合金的性質(zhì)11
• 1.1.2 鎂合金的分類及應(yīng)用11-13
• 1.2 稀土鎂合金的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 Mg-Re-Mn-Sc系鎂合金的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 Mg-Re-Mn-Zn系鎂合金的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.5 Sm在鎂合金中的應(yīng)用現(xiàn)狀19-21
• 1.6 本文的主要研究目的和意義21
• 1.7 本文的主要研究內(nèi)容21-23
• 2 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法23-29
• 2.1 研究方案23
• 2.2 試樣制備23-24
• 2.2.1 合金成分的確定23
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)原材料23-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)合金的熔煉24-25
• 2.4 實(shí)驗(yàn)合金的熱處理25
• 2.5 組織與性能測試方法25-29
• 2.5.1 普通金相觀察（OM）25
• 2.5.2 差示掃描量熱法（DSC）25-26
• 2.5.3 掃描電鏡（SEM）及能譜分析（EDS）26
• 2.5.4 XRD分析26
• 2.5.5 室溫力學(xué)性能測試26
• 2.5.6 顯微硬度測試26-29
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析29-71
• 3.1 Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc基鎂合金的顯微組織和力學(xué)性能29-42
• 3.1.1 Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc基鎂合金的鑄態(tài)顯微組織29-32
• 3.1.2 Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc基鎂合金的鑄態(tài)力學(xué)性能32-33
• 3.1.3 Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc基鎂合金熱處理后的顯微組織33-38
• 3.1.4 Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc基鎂合金熱處理后的力學(xué)性能38-42
• 3.2 Mg-3Sm-1.2Mn-1Zn基鎂合金的顯微組織和力學(xué)性能42-54
• 3.2.1 Mg-3Sm-1.2Mn-1Zn基鎂合金的鑄態(tài)顯微組織42-45
• 3.2.2 Mg-3Sm-1.2Mn-1Zn基鎂合金的鑄態(tài)力學(xué)性能45-46
• 3.2.3 Mg-3Sm-1.2Mn-1Zn基鎂合金熱處理后的顯微組織46-51
• 3.2.4 Mg-3Sm-1.2Mn-1Zn基鎂合金熱處理后的力學(xué)性能51-54
• 3.3 Sm對Mg-3Y-2Zn-0.6Zr鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響54-66
• 3.3.1 Sm對Mg-3Y-2Zn-0.6Zr鎂合金鑄態(tài)組織的影響54-58
• 3.3.2 Sm對Mg-3Y-2Zn-0.6Zr鎂合金鑄態(tài)抗拉性能的影響58-60
• 3.3.3 Sm對Mg-3Y-2Zn-0.6Zr鎂合金鑄態(tài)組織和性能的影響分析60-61
• 3.3.4 Sm對Mg-3Y-2Zn-0.6Zr鎂合金熱處理態(tài)顯微組織的影響61-65
• 3.3.5 Sm對Mg-3Y-2Zn-0.6Zr鎂合金熱處理態(tài)抗拉性能的影響65-66
• 3.4 分析討論66-71
• 3.4.1 Zr對Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc/1Zn鎂合金顯微組織的影響分析66-68
• 3.4.2 Mg-3Sm-1.2Mn-0.9Sc與Mg-3Sm-1.2Mn-1Zn基鎂合金的組織性能比較68-71
• 4 結(jié)論71-73
• 致謝73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果79

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;SM向馬來西亞提供聚乙烯技術(shù)[J];上海化工;1999年06期

2 于健;劉又年;陳立妙;黃可龍;;Sm~(3+)摻雜CaO-SiO_2-B_2O_3發(fā)光玻璃的制備、表征及性質(zhì)[J];無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào);2006年02期

3 ;江蘇利士德SM裝置5月投產(chǎn)[J];金山油化纖;2006年01期

4 姜一平;賈曉鵬;宿太超;董楠;鄧樂;馬紅安;;Sm填充型方鈷礦化合物的高溫高壓合成及電輸運(yùn)特性研究[J];原子與分子物理學(xué)報(bào);2009年04期

5 劉治中;;埃克森美孚在華推出“潤博士SM”工業(yè)潤滑油在線選油助手[J];工程機(jī)械與維修;2013年03期

6 李家亮;用工礦廢渣石膏生產(chǎn)SM強(qiáng)力內(nèi)墻石膏粉[J];山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年05期

7 崔春翔,李杰民,孫繼兵,韓瑞平;Sm_2Fe_(17)和Sm_(10.5)Fe_(88.5)Zr_(1.0)的氮化行為[J];功能材料;2004年01期

8 石鵬途;舒萬艮;于健;呂興棟;;CaO-SiO_2-B_2O_3玻璃中Sm~(3+)的發(fā)光性質(zhì)[J];稀土;2005年06期

9 任丹;孫麗萍;趙輝;霍麗華;Christophe Pijolatb;;固體氧化物燃料電池陽極材料Sm_(1-x)Sr_xCrO_3(0≤x≤0.1)的合成及電化學(xué)性能[J];應(yīng)用化學(xué);2008年11期

10 呂曼祺;宋啟洪;孫文聲;苗衛(wèi)方;王開陽;魏文鐸;王隆保;;用機(jī)械合金化法制備Sm—Fe合金及其晶化與氮化過程探討[J];金屬學(xué)報(bào);1992年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 趙建國;柳世平;;SM外貿(mào)集團(tuán)公司加強(qiáng)應(yīng)收賬款內(nèi)控管理的實(shí)踐[A];中國會計(jì)學(xué)會高等工科院校分會第十八屆學(xué)術(shù)年會（2011）論文集[C];2011年

2 程金樹;田培靜;歐陽舒;陳珍霞;;B_2O_3含量對Sm~(3+)摻雜透輝石微晶玻璃析晶及發(fā)光性能的影響[A];中國硅酸鹽學(xué)會玻璃分會2009年全國玻璃科學(xué)技術(shù)年會論文集[C];2009年

3 馮德元;劉仲武;;快速凝固Sm(Co,Zr)_7合金的結(jié)構(gòu)、各向異性與硬磁性能[A];2012中國功能新材料學(xué)術(shù)論壇暨第三屆全國電磁材料及器件學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

4 宋會花;康宏格;王繼業(yè);涂華民;;Sr_2CeO_4:Ln(Ln=Eu,Sm)的微波合成與熒光性質(zhì)[A];中國化學(xué)會第二十五屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集（下冊）[C];2006年

5 許麗梅;陳建中;;Sm~(3+):NaY(WO_4)_2激光拉曼晶體的生長與性能表征[A];第14屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

6 羅廣圣;賀倫燕;;金屬間化合物(Sm_(1-x)Dy_x)_2Fe_(17)N_y中的各向異性機(jī)制探討[A];第二屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];1995年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 天飛;我國1-6月SM進(jìn)口量達(dá)82.4萬噸較去年增長12.2%[N];中國包裝報(bào);2002年

2 李瑾;聯(lián)想智能手機(jī)現(xiàn)身3GSM大會[N];人民郵電;2005年

3 ;探測二號衛(wèi)星長二丙SM火箭評審過關(guān)[N];中國航天報(bào);2004年

4 ;中興通訊高調(diào)亮相3GSM年會[N];中國電子報(bào);2006年

5 本報(bào)記者 蔡文;華為3G終端簽約沃達(dá)豐 “3GSM世界大會”中國出彩[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2006年

6 傳濤;華為全新理念亮相3GSM大會[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2008年

7 ;中興通訊首次參加3GSM年會[N];人民郵電;2002年

8 本報(bào)記者 李劍;華為高調(diào)出擊3GSM全球峰會[N];通信信息報(bào);2005年

9 本報(bào)記者 徐妍;全球最大購物中心SM制造？[N];中國房地產(chǎn)報(bào);2010年

10 王濤;3GSM大會：業(yè)務(wù)應(yīng)用唱主角[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 寅新藝;加速器質(zhì)譜測量～（151）Sm的方法研究[D];中國原子能科學(xué)研究院;2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 龐芳芳;內(nèi)蒙古SM高職院校教職工激勵研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

2 侯夢丹;含Sm鎂合金顯微組織和力學(xué)性能控制的基礎(chǔ)研究[D];重慶理工大學(xué);2016年

3 張雙;鑄造態(tài)含Sm鎂合金的顯微組織和腐蝕行為的研究[D];吉林大學(xué);2013年

4 盧艷芬;SM技校教學(xué)質(zhì)量評估項(xiàng)目化管理研究[D];廣西大學(xué);2012年

5 李鵬飛;Sm Ⅱ奇宇稱高激發(fā)態(tài)能級壽命的時間分辨激光光譜測量[D];吉林大學(xué);2011年

6 王甜;SM金銅礦山工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理研究[D];天津大學(xué);2014年

7 郭曉敏;數(shù)字式座艙壓力控制系統(tǒng)性能仿真研究—SM軟件環(huán)境下[D];南京航空航天大學(xué);2007年

8 張偉;含Sm~(3+)配合物及其熒光共聚物的制備與性能研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2012年

9 秦瑞煥;Sm~(3+)摻雜Ti/SnO_2-Sb電極的制備及性能研究[D];蘭州理工大學(xué);2012年

10 安輝;甘肅SM咨詢公司激勵機(jī)制構(gòu)建與應(yīng)用研究[D];蘭州大學(xué);2010年

，

本文編號：755216