激光熔凝Mg-4Al合金的高溫力學(xué)性能研究
發(fā)布時間:2018-05-27 20:15
本文選題:鎂合金 + 高溫變形 ; 參考:《遼寧科技大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:本課題選取純Mg(99.98%)和純Al(99.97%)進(jìn)行熔煉并澆鑄,得到Mg-4Al(wt.%)鑄錠,切割鑄錠并在420℃溫度下進(jìn)行長達(dá)8h的均勻化退火以消除成分偏析,經(jīng)雙輥(粗軋)和六輥(精軋)軋機(jī)軋制獲得厚度為4mm的Mg-4Al合金板材,對合金板材進(jìn)行砂紙打磨至2mm。本課題實(shí)驗主要包括激光熔凝處理、顯微硬度測試、拉伸至斷裂實(shí)驗、拉伸至變化應(yīng)變率實(shí)驗,選取金相顯微鏡、掃描電鏡和透射電鏡對顯微組織進(jìn)行觀察和分析,得到如下結(jié)果:軋制后的Mg-4Al合金板材,在經(jīng)過去應(yīng)力退火后得到的平均晶粒尺寸為41μm。對板材分別進(jìn)行強(qiáng)度為1200W和1600W激光熔凝處理后,得到不同厚度層的熔凝層,最大深度分別為0.36mm和0.43mm,掃描后的板材清晰的分為基體、熱影響區(qū)和熔凝層。對掃描后的Mg-4Al合金進(jìn)行硬度對比,其維氏硬度從熔凝層上表層至內(nèi)部基體逐漸遞減,熔凝區(qū)的內(nèi)部產(chǎn)生大量的位錯堆積是導(dǎo)致其硬度增強(qiáng)的主要原因。對處理后的合金進(jìn)行高溫力學(xué)實(shí)驗,可發(fā)現(xiàn)Mg-4Al合金高溫拉伸斷口存在大小不等的等軸韌窩和拋物線韌窩,為典型的韌性斷裂。掃描過的合金板材與未經(jīng)激光處理的合金板材對比,延伸率普遍降低且均為超過100%。由透射電鏡觀察,在熔凝層除了大量的位錯塞集群外,還存在少量的球形狀第二相。選取溫度分別為350、400和450℃,應(yīng)變速率為10-2s-1時,Mg-4Al的主導(dǎo)機(jī)制均為位錯攀移蠕變;當(dāng)應(yīng)變速率為10-3s-1時,Mg-4Al的變形機(jī)制為溶質(zhì)牽制位錯蠕變和位錯攀移蠕變相互競爭,激光熔凝處理對變形機(jī)制的改變不大,兩種不同掃描厚度的計算得到的蠕變激活能Q的值略高于溶質(zhì)原子Al在鎂基體中的擴(kuò)散激活能。
[Abstract]:In this paper, the pure mg _ (99.98) and the pure Al _ (99.97) are selected for melting and casting. The Mg-4AlN _ (wt.) ingot is obtained, and the ingot is cut and annealed for 8 hours at 420 鈩,
本文編號:1943598
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