預(yù)拉伸及時效處理對Mg-5Zn合金組織性能的影響
本文關(guān)鍵詞:預(yù)拉伸及時效處理對Mg-5Zn合金組織性能的影響
更多相關(guān)文章: 預(yù)拉伸 第二相 位向關(guān)系 力學性能 拉壓不對稱性
【摘要】:鎂合金作為輕質(zhì)綠色無污染的結(jié)構(gòu)材料,得到越來越多的研究關(guān)注,并且已在汽車、航空航天領(lǐng)域得到一定應(yīng)用。但是鎂合金絕對強度偏低,抗蠕變性能弱;室溫塑性低,成型能力差,變形加工能力較差,耐蝕性能不強等特點,而合金強度,成型性能是大多數(shù)商用鎂合金的重點考量目標。使得鎂合金的應(yīng)用范圍遠不如鋁合金廣泛。因而,發(fā)展高性能鎂合金成為擴大鎂合金應(yīng)用范圍的迫切需要,合金中的第二相,特別是強化相的分布、大小、與基體的位向關(guān)系等對材料的強度,成型性能有著顯著的影響。所以,通過控制第二相來發(fā)展高性能鎂合金具有重大的指導(dǎo)和實際意義。本文采用常用的Mg-Zn二元合金擠壓棒材作為實驗材料,對其進行0%,3%,5%,10%不同量的預(yù)拉伸變形和200℃時效處理,來控制合金中第二相的析出情況。通過金相顯微鏡(OM),掃描顯微鏡(SEM)來觀察預(yù)拉伸及時效處理對第二相析出位置的影響;通過透射電鏡(TEM)觀察預(yù)拉伸對第二相大小的影響;并通過高分辨(HRTEM)觀察預(yù)拉伸對第二相位向關(guān)系的影響;然后結(jié)合X射線衍射和HRTEM對第二相進行物相確定;其中,并利用不同時效狀態(tài)下的XRD數(shù)據(jù)進行軸比計算;最后對不同預(yù)拉伸量下不同時效時間的試樣進行拉伸、壓縮力學性能測試,研究不同組織狀態(tài)與力學性能之間的關(guān)系。重要結(jié)果如下:①經(jīng)400℃×1h處理后的固溶態(tài)Mg-5Zn具有比較弱的纖維基織構(gòu),沿擠壓方向進行拉伸預(yù)變形時,產(chǎn)生位錯和{101—2}拉伸孿晶,而且預(yù)變形量越大,拉伸孿晶數(shù)量越多;②預(yù)拉伸后200℃時效處理,第二相(1′相)優(yōu)先在晶界、孿晶界和孿晶內(nèi)部析出,最后才在基體內(nèi)部析出,孿晶為1′相提供異質(zhì)形核位置。預(yù)拉伸促進1′相形核的同時增大1′相長大速度。預(yù)拉伸量越大,峰時效時析出的1′相尺寸越小,縱橫比越小,但數(shù)量密度越大,分布越致密。③預(yù)拉伸變形并未對時效過程析出的1′相產(chǎn)生本質(zhì)改變,都為具有Laves結(jié)構(gòu)的Mg Zn2相,位向關(guān)系為[0001] a//[21-1-0]1′ ,(21-1-0) a/ /(0001)1′ 。④時效處理后的預(yù)拉伸試樣,試樣內(nèi)部因預(yù)拉伸產(chǎn)生的預(yù)置位錯和預(yù)置孿晶比第二相對材料拉伸、壓縮性能的影響更大。小預(yù)拉伸變形和時效處理可以提高材料的屈服強度,大預(yù)拉伸變形完全過時效處理,能顯著降低材料的拉伸壓縮屈服不對稱性。
【關(guān)鍵詞】:預(yù)拉伸 第二相 位向關(guān)系 力學性能 拉壓不對稱性
【學位授予單位】:重慶大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TG166.4;TG146.22
【目錄】:
- 中文摘要3-4
- 英文摘要4-8
- 1 緒論8-22
- 1.1 引言8-10
- 1.2 第二相對合金強度的影響10-15
- 1.3 Mg-Zn系合金中第二相研究現(xiàn)狀15-17
- 1.4 預(yù)變形鎂合金研究現(xiàn)狀17-19
- 1.4.1 預(yù)變形對鎂合金性能的影響17-18
- 1.4.2 預(yù)變形對鎂合金第二相析出的影響18-19
- 1.5 課題研究的目的、內(nèi)容及創(chuàng)新點19-22
- 1.5.1 課題研究的目的19-20
- 1.5.2 課題研究內(nèi)容20
- 1.5.3 課題創(chuàng)新之處20-22
- 2 實驗方法22-26
- 2.1 實驗技術(shù)路線22
- 2.2 材料準備22-23
- 2.3 實驗工藝23-24
- 2.4 分析測試方法24-26
- 3 預(yù)拉伸及時效處理對Mg-5Zn合金中第二相的影響26-54
- 3.1 引言26
- 3.2 時效硬化曲線26-27
- 3.3 金相掃描觀察27-36
- 3.4 XRD物相分析36-38
- 3.5 透射觀察38-52
- 3.5.1 預(yù)拉伸對β_1′相形狀、大小的影響38-44
- 3.5.2 預(yù)拉伸對β_1′相位向關(guān)系的影響44-48
- 3.5.3 透射結(jié)果分析48-52
- 3.5.4 透射結(jié)果小結(jié)52
- 3.6 本章小結(jié)52-54
- 4 預(yù)拉伸及時效處理對合金力學性能的影響54-74
- 4.1 引言54
- 4.2 預(yù)拉伸及時效處理對拉伸性能的影響54-58
- 4.3 預(yù)拉伸和時效處理對拉伸加工硬化率的影響58-65
- 4.3.1 引言58-61
- 4.3.2 預(yù)拉伸對加工硬化率的影響61-62
- 4.3.3 預(yù)拉伸后時效處理對拉伸加工硬化率的影響62-65
- 4.4 預(yù)拉伸及時效處理對壓縮性能的影響65-68
- 4.5 預(yù)拉伸及時效處理對壓縮加工硬化率的影響68-72
- 4.5.1 引言68-70
- 4.5.2 單純預(yù)拉伸對壓縮加工硬化率的影響70
- 4.5.3 預(yù)拉伸后時效處理對壓縮加工硬化率的影響70-72
- 4.6 預(yù)拉伸及時效處理對拉壓不對稱的影響72-73
- 4.7 本章小結(jié)73-74
- 5 結(jié)論74-76
- 致謝76-78
- 參考文獻78-86
- 附錄:密排六方結(jié)構(gòu)晶格常數(shù)計算方法86-90
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,本文編號:1131488
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