本文關(guān)鍵詞： 鎂 往復(fù)擠壓 晶粒尺寸 織構(gòu) 力學(xué)性能　出處：《上海交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本文以Mg-1Gd(0.73wt.%Gd),Mg-4Gd(3.62wt.%Gd)二元合金和純鎂為研究對象,采用金相顯微技術(shù)(OM)、電子背散射技術(shù)(EBSD)、掃描電子顯微技術(shù)(SEM)和室溫拉伸試驗研究了晶粒尺寸,位向角,織構(gòu)類型和強(qiáng)度等隨著往復(fù)擠壓道次和溫度的演變規(guī)律;探討了晶粒尺寸,織構(gòu)類型以及稀土元素(Gd)對往復(fù)擠壓鎂合金的強(qiáng)塑性的影響規(guī)律,獲得如下結(jié)果:細(xì)晶強(qiáng)化是鎂及鎂合金往復(fù)擠壓后性能提高的主要原因之一。純鎂在350℃往復(fù)擠壓2道次后,組織均勻,晶粒尺寸由約2×5mm的柱狀晶下降為50μm左右的等軸晶,屈服強(qiáng)度由初始的12MPa提高到60MPa,隨著往復(fù)擠壓溫度的下降,晶粒尺寸顯著降低,屈服強(qiáng)度明顯提高,不同溫度(250℃,350℃,450℃)下往復(fù)擠壓2道次的純鎂其屈服強(qiáng)度和晶粒尺寸之間滿足Hall-Petch關(guān)系,可表述為σs=5.4+338.6d-1/2。Mg-Gd二元合金350℃往復(fù)擠壓2道次后,組織由粗大的拉長晶粒和細(xì)小的再結(jié)晶晶粒共同組成,Mg-1Gd和Mg-4Gd合金的平均晶粒度分別為12μm和10μm左右。隨著往復(fù)擠壓道次的增加,組織均勻性增加,晶粒進(jìn)一步細(xì)化,屈服強(qiáng)度和延伸率均顯著上升。當(dāng)擠壓道次增加到8時,Mg-Gd合金中組織以細(xì)小的再結(jié)晶晶粒為主,Mg-1Gd和Mg-4Gd合金的平均晶粒尺寸分布降為2μm和1.5μm,屈服強(qiáng)度分別由初始狀態(tài)的20MPa和30MPa提高到181MPa和240MPa。在350℃下往復(fù)擠壓2,4,8道次的Mg-1Gd和Mg-4Gd合金的屈服強(qiáng)度和晶粒尺寸之間分別滿足σs=135.3+61.3d-12和σs=118.2+144.4d-12�？棙�(gòu)的類型和強(qiáng)度對往復(fù)擠壓鎂合金強(qiáng)韌化的有著重要影響。經(jīng)350℃往復(fù)擠壓后,隨著擠壓道次的增加,純鎂的晶粒尺寸無明顯變化,而屈服強(qiáng)度隨道次增加而下降,延伸率隨之上升,這主要是由織構(gòu)的軟化引起的。隨往復(fù)擠壓道次的增加,純鎂的織構(gòu)強(qiáng)度增加,其{0001}基面與擠壓方向的夾角由25°逐漸轉(zhuǎn)到40°左右,基面滑移系的Schmid因子和織構(gòu)強(qiáng)度呈正相關(guān),使得基面滑移隨道次的增加而變得容易。350℃往復(fù)擠壓后,Mg-1Gd合金呈現(xiàn)基面與擠壓方向成40°~60°的夾角的織構(gòu)。其基面滑移系的Schmid因子和織構(gòu)強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān),織構(gòu)的強(qiáng)度增強(qiáng),基面滑移變得困難,導(dǎo)致材料的屈服強(qiáng)度上升而延伸率下降。Mg-1Gd合金在往復(fù)擠壓4道次后,其組織較2道次時顯著細(xì)化,而延伸率卻較后者出現(xiàn)下降,主要是由于變形4道次后,織構(gòu)強(qiáng)度增強(qiáng),基面滑移系的Schmid因子顯著下降。Gd元素的加入對鎂合金性能的提升顯著,Mg-1Gd和Mg-4Gd二合金獲得了顯著的固溶強(qiáng)化效應(yīng),隨著Gd含量上升,屈服強(qiáng)度顯著上升,延伸率下降。在往復(fù)擠壓過程中,固溶在鎂基體中的Gd原子延緩了動態(tài)再結(jié)晶進(jìn)程,有效地細(xì)化了動態(tài)再結(jié)晶晶粒,同時改變了織構(gòu)類型,弱化了織構(gòu)強(qiáng)度,從而使鎂-Gd二元合金的強(qiáng)度和塑性都獲得了顯著增強(qiáng)。
[Abstract]:In this paper, the binary alloy of Mg-1GdT 0.73wt. and the pure magnesium alloy Mg-4GdP3. 62wt. Gdt were studied. Metallographic microscopy was used to study the alloy. Electron backscattering (EBSD), scanning electron microscopy (SEM) and tensile tests at room temperature were used to study the grain size and potential angle. The evolution law of texture type and strength with reciprocating extrusion pass and temperature; The effect of grain size, texture type and rare earth element (Gd) on the strong plasticity of reciprocating extruded magnesium alloy was discussed. The results are as follows: fine grain strengthening is one of the main reasons for the improvement of properties of magnesium and magnesium alloys after reciprocating extrusion. The microstructure of pure magnesium is uniform after 2 passes of reciprocating extrusion at 350 鈩，

本文編號：1468962