本文關(guān)鍵詞：置換原子對(duì)鎂合金形變孿晶釘扎作用的研究

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【摘要】：鎂合金由于其密度小、比強(qiáng)度高,在汽車(chē)、以及航天航空領(lǐng)域中有巨大的應(yīng)用前景。但是鎂合金的強(qiáng)度與塑性較差,限制了其廣泛應(yīng)用。為此,本文以增強(qiáng)鎂合金力學(xué)性能為目的,圍繞置換原子對(duì)鎂合金形變孿晶的釘扎作用展開(kāi)研究。研究了Zr含量對(duì)Mg-5Gd-3Y-xZr合金晶粒尺寸的影響規(guī)律,并優(yōu)化不同Zr含量鎂合金固溶處理參數(shù)；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著Zr含量提高,Mg-5Gd-3Y-xZr合金晶粒尺寸明顯降低,屈服強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度提高,且屈服強(qiáng)度與晶粒尺寸關(guān)系符合霍爾-佩奇公式,其中佩奇斜率K約為410。Mg-5Gd-3Y, Mg-5Gd-3Y-0.3Zr和Mg-5Gd-3Y-0.6Zr合金最佳固溶處理參數(shù)分別為520℃×4h,480℃×6h和450℃×12h。研究了溶質(zhì)元素和變形工藝對(duì)鎂合金孿晶釘扎作用的影響。研究結(jié)果表明：溶質(zhì)元素Gd對(duì)孿晶釘扎的強(qiáng)化效果高于Y,并且當(dāng)兩種溶質(zhì)元素共存時(shí)強(qiáng)化效果高的溶質(zhì)元素起主要作用。研究了變形工藝對(duì)孿晶釘扎作用的影響；高溫慢速變形時(shí),孿晶的產(chǎn)生與釘扎同時(shí)發(fā)生,對(duì)孿晶有一定細(xì)化作用、強(qiáng)度較常溫變形增高。多項(xiàng)變形能使鎂合金產(chǎn)生很高的累積應(yīng)變量,產(chǎn)生更高的孿晶密度。從而將多向變形與退火相結(jié)合可以使置換原子對(duì)孿晶的釘扎作用達(dá)到更好的強(qiáng)化效果。研究了累積變形量對(duì)置換原子對(duì)孿晶釘扎強(qiáng)化的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著累積變形量增大孿晶密度逐步提高,因此,鎂合金形變孿晶釘扎強(qiáng)化效果也隨著累積變形量增大而提高。研究了退火溫度與退火時(shí)間對(duì)孿晶釘扎強(qiáng)化的影響；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在150℃條件下退火時(shí),隨著退火時(shí)間延長(zhǎng),形變鎂合金Mg-10Gd-3Y-0.3Zr的強(qiáng)度不斷增大,但是,當(dāng)退火時(shí)間超過(guò)5h時(shí),增加退火時(shí)間將會(huì)致使強(qiáng)度發(fā)生輕微的降低,退火時(shí)間超過(guò)9h時(shí)試樣強(qiáng)度趨于穩(wěn)定,這是由于內(nèi)應(yīng)力恢復(fù)造成的。相同退火時(shí)間(3h)下,增強(qiáng)效果隨著退火溫度升高而增強(qiáng),到200℃達(dá)到極大值,超過(guò)200℃時(shí)隨著退火溫度升高強(qiáng)度降低,這是由于在較高溫度下形變孿晶界的偏析原子處于不穩(wěn)定狀態(tài),從而導(dǎo)致隨著溫度的上升,強(qiáng)度下降。
【關(guān)鍵詞】：晶粒尺寸 固溶處理 置換原子 形變孿晶 強(qiáng)化作用
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 引言9
• 1.2 鎂合金特點(diǎn)及應(yīng)用9-12
• 1.2.1 鎂合金的特點(diǎn)及分類(lèi)9-11
• 1.2.2 鎂合金的應(yīng)用11-12
• 1.3 鎂合金的變形孿晶理論12-16
• 1.3.1 鎂合金的滑移系12
• 1.3.2 鎂合金的孿晶類(lèi)型12-13
• 1.3.3 鎂合金變形孿晶的形核、長(zhǎng)大與演變13
• 1.3.4 影響鎂合金變形孿晶的因素13-16
• 1.4 鎂合金的強(qiáng)化機(jī)制16-20
• 1.4.1 鎂合金的固溶強(qiáng)化16
• 1.4.2 鎂合金的固溶強(qiáng)化16-17
• 1.4.3 鎂合金的彌散強(qiáng)化17
• 1.4.4 鎂合金的細(xì)晶強(qiáng)化17
• 1.4.5 鎂合金的形變強(qiáng)化17-19
• 1.4.6 鎂合金的LPSO強(qiáng)化19-20
• 1.4.7 置換原子對(duì)鎂合金形變孿晶的釘扎強(qiáng)化20
• 1.5 研究意義及主要內(nèi)容20-22
• 1.5.1 本文的研究意義20-21
• 1.5.2 本文的主要研究?jī)?nèi)容21-22
• 2 實(shí)驗(yàn)方法22-28
• 2.1 合金制備22
• 2.2 試樣的熱處理22-24
• 2.2.1 試樣的均勻化處理22-23
• 2.2.2 試樣的退火處理23-24
• 2.3 合金的晶粒尺寸測(cè)定24
• 2.4 試樣的變形工藝24-26
• 2.4.1 變形溫度和變形速率的控制24-25
• 2.4.2 多向變形25-26
• 2.5 力學(xué)性能測(cè)試26-27
• 2.6 組織分析27-28
• 2.6.1 金相組織分析27
• 2.6.2 TEM分析27-28
• 3 Zr含量對(duì)鎂合金晶粒尺寸及固溶行為的影響28-35
• 3.1 引言28
• 3.2 Zr含量對(duì)合金晶粒尺寸的影28-29
• 3.3 晶粒尺寸對(duì)鎂合金力學(xué)性能的影響29-31
• 3.4 Zr含量對(duì)Mg-5Gd-3Y-xZr合金固溶行為的影響31-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 4 溶質(zhì)元素種類(lèi)以及變形工藝對(duì)孿晶釘扎作用的影響35-51
• 4.1 引言35
• 4.2 形變孿晶釘扎作用對(duì)鎂合金力學(xué)性能和形變組織的影響35-37
• 4.3 溶質(zhì)元素Gd、Y、Al、Zn對(duì)鎂合金孿晶釘扎作用的影響37-38
• 4.4 變形溫度與變形速率對(duì)鎂合金形變組織與力學(xué)性能的影響38-40
• 4.5 多向變形與退火對(duì)Mg-5.7Gd-3Y-0.5Zr合金形變組織與力學(xué)性能的影響40-46
• 4.6 多向變形與退火對(duì)AZ31鎂合金形變組織及力學(xué)性能的影響46-50
• 4.7 本章小結(jié)50-51
• 5 累積變形量與退火溫度、時(shí)間對(duì)釘扎作用的影響51-59
• 5.1 引言51
• 5.2 孿晶密度對(duì)釘扎作用強(qiáng)化效果的影響51-54
• 5.3 退火溫度和退火時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響54-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 6 結(jié)論59-61
• 參考文獻(xiàn)61-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文69-71
• 致謝71-73

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：565614