發(fā)布時間：2018-01-27 17:05

  本文關鍵詞： 鎂 往復擠壓 晶粒尺寸 織構 力學性能　出處：《上海交通大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【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(OM)、電子背散射技術(EBSD)、掃描電子顯微技術(SEM)和室溫拉伸試驗研究了晶粒尺寸,位向角,織構類型和強度等隨著往復擠壓道次和溫度的演變規(guī)律;探討了晶粒尺寸,織構類型以及稀土元素(Gd)對往復擠壓鎂合金的強塑性的影響規(guī)律,獲得如下結果:細晶強化是鎂及鎂合金往復擠壓后性能提高的主要原因之一。純鎂在350℃往復擠壓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,屈服強度由初始的12MPa提高到60MPa,隨著往復擠壓溫度的下降,晶粒尺寸顯著降低,屈服強度明顯提高,不同溫度(250℃,350℃,450℃)下往復擠壓2道次的純鎂其屈服強度和晶粒尺寸之間滿足Hall-Petch關系,可表述為σs=5.4+338.6d-1/2。Mg-Gd二元合金350℃往復擠壓2道次后,組織由粗大的拉長晶粒和細小的再結晶晶粒共同組成,Mg-1Gd和Mg-4Gd合金的平均晶粒度分別為12μm和10μm左右。隨著往復擠壓道次的增加,組織均勻性增加,晶粒進一步細化,屈服強度和延伸率均顯著上升。當擠壓道次增加到8時,Mg-Gd合金中組織以細小的再結晶晶粒為主,Mg-1Gd和Mg-4Gd合金的平均晶粒尺寸分布降為2μm和1.5μm,屈服強度分別由初始狀態(tài)的20MPa和30MPa提高到181MPa和240MPa。在350℃下往復擠壓2,4,8道次的Mg-1Gd和Mg-4Gd合金的屈服強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。織構的類型和強度對往復擠壓鎂合金強韌化的有著重要影響。經(jīng)350℃往復擠壓后,隨著擠壓道次的增加,純鎂的晶粒尺寸無明顯變化,而屈服強度隨道次增加而下降,延伸率隨之上升,這主要是由織構的軟化引起的。隨往復擠壓道次的增加,純鎂的織構強度增加,其{0001}基面與擠壓方向的夾角由25°逐漸轉到40°左右,基面滑移系的Schmid因子和織構強度呈正相關,使得基面滑移隨道次的增加而變得容易。350℃往復擠壓后,Mg-1Gd合金呈現(xiàn)基面與擠壓方向成40°~60°的夾角的織構。其基面滑移系的Schmid因子和織構強度呈負相關,織構的強度增強,基面滑移變得困難,導致材料的屈服強度上升而延伸率下降。Mg-1Gd合金在往復擠壓4道次后,其組織較2道次時顯著細化,而延伸率卻較后者出現(xiàn)下降,主要是由于變形4道次后,織構強度增強,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化效應,隨著Gd含量上升,屈服強度顯著上升,延伸率下降。在往復擠壓過程中,固溶在鎂基體中的Gd原子延緩了動態(tài)再結晶進程,有效地細化了動態(tài)再結晶晶粒,同時改變了織構類型,弱化了織構強度,從而使鎂-Gd二元合金的強度和塑性都獲得了顯著增強。
[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