發(fā)布時間：2021-02-21 17:49

　　混合加入輕重稀土而形成的時效析出相是迄今發(fā)現(xiàn)的高強度鎂合金中最有效的強化手段。而二元鎂輕稀土和鎂重稀土合金的時效硬化效果卻差異顯著,研究清楚二元鎂輕稀土、二元鎂重稀土和三元鎂輕重稀土合金的時效析出模型和相變機理,對于設計復雜成分的鎂稀土合金及其熱處理工藝具有重要意義。本文選用了原子序數(shù)和半徑均非常接近的輕、重稀土元素Sm和Gd,在本課題組關于Mg-Gd二元鎂重稀土合金研究的基礎上,以Mg-Sm二元鎂輕稀土合金和Mg-Sm-Gd三元鎂輕重稀土合金為研究對象,采用光學顯微鏡（OM）、X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和高角度環(huán)形暗場掃描透射電鏡（HAADF-STEM）等觀察分析手段,通過硬度、室溫拉伸等性能測試方法,研究了不同Sm和Gd含量、熱處理工藝、熱擠壓變形以及時效析出對合金顯微組織、力學性能和斷裂行為的影響,重點研究了Mg-Sm和Mg-Sm-Gd合金時效過程中析出相的演變過程,分析了析出相的形貌、晶體結構及其與基體的位向關系。通過HAADF-STEM分析了β″相和β′相的原子排布和相界面。通過第一性原理計算,研究了Mg-Sm合金中的β″、β′... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 鎂稀土合金時效析出強化
        1.1.1 鎂重稀土合金
        1.1.2 鎂輕稀土合金
        1.1.3 鎂稀土合金析出強化機制
    1.2 Mg-Sm-Gd系合金析出相的研究
        1.2.1 Mg-Gd系合金
        1.2.2 Mg-Sm系合金
        1.2.3 Mg-Sm-Gd合金
    1.3 鎂稀土合金析出相第一性原理計算研究現(xiàn)狀
        1.3.1 第一性原理的基本理論
        1.3.2 鎂稀土合金析出相的第一性原理計算
    1.4 本課題研究內容及意義
    參考文獻
第二章 合金制備與實驗方法
    2.1 材料制備
        2.1.1 合金成分設計
        2.1.2 合金熔煉及熱處理
    2.2 合金擠壓和時效處理
        2.2.1 合金擠壓
        2.2.2 擠壓合金時效處理
    2.3 性能測試
        2.3.1 硬度實驗
        2.3.2 室溫拉伸實驗
    2.4 微觀組織的觀察與分析
        2.4.1 金相組織觀察
        2.4.2 XRD物相分析
        2.4.3 SEM相和斷.形貌觀察
        2.4.4 TEM顯微形貌觀察和結構分析
    2.5 第一性原理計算
        2.5.1 計算方法
        2.5.2 晶格常數(shù)與體應變
        2.5.3 形成能與化學反應熱
    2.6 本章小結
    參考文獻
第三章 Mg-Sm-（Gd）系合金微觀組織和力學性能
    3.1 引言
    3.2 Mg-Sm合金微觀組織和力學性能
        3.2.1 微觀組織
        3.2.2 室溫力學性能和斷裂行為
    3.3 Mg-Sm-Gd合金微觀組織和力學性能
        3.3.1 微觀組織
        3.3.2 室溫力學性能
    3.4 本章小結
    參考文獻
第四章 Mg-Sm-（Gd）合金時效析出行為研究
    4.1 引言
    4.2 Mg-Sm二元合金時效析出過程
        4.2.1 欠時效態(tài)
        4.2.2 峰時效態(tài)
        4.2.3 過時效態(tài)
        4.2.4 XRD分析
    4.3 Mg-Sm-Gd三元合金時效析出過程
        4.3.1 早期時效
        4.3.2 峰時效狀態(tài)
        4.3.3 過時效狀態(tài)
        4.3.4 XRD分析
    4.4 析出相結構和原子模型
    4.5 討論
        4.5.1 析出相演變過程
        4.5.2 析出相和力學性能的關系
    4.6 本章小結
    參考文獻
第五章 Mg-Sm二元合金析出相第一性原理計算
    5.1 引言
    5.2 計算方法與析出相模型
3Sm相">        5.2.1 β″-Mg₃Sm相
7Sm相">        5.2.2 β′- Mg₇Sm相
3Sm相">        5.2.3 β1-Mg₃Sm相
    5.3 計算結果與討論
        5.3.1 晶格參數(shù)和體積應變
        5.3.2 形成能與相穩(wěn)定性
    5.4 本章小結
    參考文獻
第六章 結論及展望
    6.1 主要結論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
致謝
攻讀碩士期間所獲成果
    學術論文
    榮譽


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Mg-La和Mg-Nd二元合金相穩(wěn)定性的第一原理研究[J]. 張會,王紹青.  金屬學報. 2012(07)
[2]Mg-Gd二元合金中β′-Mg7Gd沉淀相的第一性原理計算研究[J]. 高磊,周健,孫志梅,陳榮石,韓恩厚.  科學通報. 2010(30)



本文編號：3044703