本文關(guān)鍵詞：Sm對(duì)Mg-Gd-Y-Zr合金組織和性能的影響

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【摘要】：高性能輕型合金材料是國(guó)家“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)發(fā)展的新材料之一。鎂合金作為一種密度較低的輕金屬結(jié)構(gòu)材料，其比強(qiáng)度、比剛度高，電磁屏蔽性佳，阻尼減振性、散熱性好，可滿足交通工具、航空航天領(lǐng)域及電子產(chǎn)品對(duì)質(zhì)輕、減振、防輻射等方面的要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。稀土對(duì)鎂合金的強(qiáng)化效果顯著，其中Mg-Gd-Y-Zr系合金表現(xiàn)出較佳的力學(xué)性能。如何減少Gd、Y的用量，利用低成本的稀土元素部分替代合金中昂貴的元素來(lái)降低制備成本已成為當(dāng)前Mg-Gd-Y-Zr研究領(lǐng)域的重要課題。 本文采用鎂合金電阻熔煉爐在保護(hù)氣氛下制備不同Sm含量的Mg-6Gd-3Y-Sm-0.5Zr合金，利用萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)、X射線衍射、光學(xué)金相、掃描電鏡等測(cè)試手段分析材料的宏觀力學(xué)性能和微觀形貌。主要研究?jī)?nèi)容如下： 1.研究了稀土元素Sm對(duì)鑄態(tài)Mg-6Gd-3Y-xSm-0.5Zr（x=0,1,3,6）合金組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，鑄態(tài)Mg-6Gd-3Y-Zr組織由α-Mg、Mg24Y5、Mg5Gd相構(gòu)成，Sm加入后出現(xiàn)Mg41Sm5相。隨著Sm含量的增加，合金第二相逐漸增多，為粗大骨骼狀共晶組織；隨著Sm含量的增加，合金抗拉強(qiáng)度呈先升高后降低再回升的變化趨勢(shì)，延伸率呈現(xiàn)與抗拉強(qiáng)度相反的變化趨勢(shì)。 2.分析了稀土元素Sm對(duì)固溶態(tài)Mg-6Gd-3Y-xSm-0.5Zr（x=0,1,3,6）合金組織及力學(xué)性能的影響。經(jīng)過(guò)530C固溶處理，合金的組織得到了改善，隨著固溶處理時(shí)間的延長(zhǎng)，原鑄態(tài)下粗大的共晶組織逐漸消失，新生成富稀相，并且隨著稀土Sm的增加，塊狀相逐漸增多。研究表明，經(jīng)過(guò)8h固溶處理，合金力學(xué)性能最佳，隨著Sm含量增加合金的抗強(qiáng)度逐漸升高。在8h固溶態(tài)下，Mg-6Gd-3Y-6Sm-0.5Zr合金抗拉強(qiáng)度最高，為231.87MPa，，其延伸率為2.24%；合金延伸率隨著Sm含量的增加逐漸下降，可能與組織中富稀土相的增加有關(guān)。 3.研究了時(shí)效對(duì)Mg-6Gd-3Y-6Sm-0.5Zr合金組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，Mg-6Gd-3Y-6Sm-0.5Zr合金隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)，維氏硬度值先增大后進(jìn)入平緩階段，20h達(dá)到峰值硬度。合金經(jīng)過(guò)峰值時(shí)效后共晶相大量析出，多以棒狀形式存在，成分與鑄態(tài)接近，組織進(jìn)一步均勻化。棒狀相能夠有效地阻礙位錯(cuò)線的滑移，抗拉強(qiáng)度提高明顯，為331.47MPa，較鑄態(tài)提高130MPa，但延伸率下降到0.72%。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 微觀組織 力學(xué)性能 Sm
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 引言8-9
• 1 文獻(xiàn)綜述9-25
• 1.1 鎂合金概述9-14
• 1.1.1 鎂礦資源9
• 1.1.2 鎂合金的特點(diǎn)9-11
• 1.1.3 鎂合金的應(yīng)用11-14
• 1.2 Mg-Al 合金14-17
• 1.2.1 Mg-Al 合金分類14-15
• 1.2.2 Mg-Al 系合金的微合金化15-17
• 1.3 鎂稀土合金17-24
• 1.3.1 稀土在鎂合金中的應(yīng)用17-18
• 1.3.2 Mg-RE 合金中關(guān)于稀土 Gd、Y 的研究進(jìn)展18-20
• 1.3.3 Mg-RE 合金中關(guān)于 Sm 的研究進(jìn)展20-24
• 1.4 課題的目的及意義24-25
• 2 合金制備與試驗(yàn)方法25-31
• 2.1 合金制備25-29
• 2.1.1 合金成分設(shè)計(jì)25-26
• 2.1.2 合金熔煉工藝26-28
• 2.1.3 合金熱處理工藝28-29
• 2.2 合金宏觀性能和微觀組織測(cè)試29-31
• 2.2.1 拉伸性能測(cè)試29
• 2.2.2 維氏硬度29-30
• 2.2.3 光學(xué)金相觀察30
• 2.2.4 XRD 物相分析30
• 2.2.5 掃描電鏡觀察30-31
• 3 Sm 對(duì) Mg-6Gd-3Y-0.5Zr 鑄態(tài)組織及性能的影響31-37
• 3.1 鑄態(tài)合金顯微組織觀察與分析31-35
• 3.1.1 合金顯微組織31-32
• 3.1.2 合金 XRD 分析32-33
• 3.1.3 合金 SEM 觀察與分析33-35
• 3.2 合金力學(xué)性能分析35-36
• 3.3 小結(jié)36-37
• 4 固溶熱處理對(duì) Mg-6Gd-3Y-xSm-0.5Zr 合金組織及性能的影響37-46
• 4.1 固溶態(tài) Mg-6Gd-3Y-xSm-0.5Zr (x=0, 1, 3, 6) 合金顯微組織觀察與分析37-43
• 4.1.1 固溶態(tài) Mg-6Gd-3Y-xSm-0.5Zr (x=0, 1, 3, 6) 合金金相組織分析37-39
• 4.1.2 固溶態(tài) Mg-6Gd-3Y-xSm-0.5Zr (x=0, 1, 3, 6) 合金第二相分析39-43
• 4.2 固溶態(tài)合金力學(xué)性能討論與分析43-45
• 4.3 小結(jié)45-46
• 5 時(shí)效處理對(duì) Mg-6Gd-3Y-6Sm-0.5Zr 合金組織及性能的影響46-51
• 5.1 時(shí)效態(tài) Mg-6Gd-3Y-6Sm-0.5Zr 維氏硬度的變化46-47
• 5.2 峰值時(shí)效態(tài) Mg-6Gd-3Y-6Sm-0.5Zr 微觀組織觀察47-48
• 5.3 不同熱處理狀態(tài) Mg-6Gd-3Y-6Sm-0.5Zr 合金力學(xué)性能的研究48-50
• 5.4 小結(jié)50-51
• 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-58
• 在學(xué)研究成果58-59
• 致謝59

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 呂渠東,呂宜振,曾小勤,丁文江,盧晨;鎂合金在電子器材殼體中的應(yīng)用[J];材料導(dǎo)報(bào);2000年06期

2 李元東,郝遠(yuǎn),閻峰云,陳體軍;鑄造鎂合金及其研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2002年06期

3 孫明;吳國(guó)華;王瑋;侯正全;陳斌;丁文江;;Mg-Gd系鎂合金的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2009年11期

4 肖陽(yáng);張新明;;Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金在-196~400℃的斷裂機(jī)制分析[J];材料工程;2007年01期

5 王榮;陳樂生;甘可可;祁更新;;鎂稀土合金板材的熱軋工藝與組織性能研究[J];材料工程;2009年S2期

6 朱蓓蓓;孫揚(yáng)善;賈迪;薛烽;;Mg-Sm系合金的顯微組織及力學(xué)性能[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年03期

7 陳先華;耿玉曉;劉娟;;鎂及鎂合金功能材料的研究進(jìn)展[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年01期

8 張靜;袁付慶;黃浩;;鑄態(tài)和擠壓變形態(tài)Mg-Zn-Al-Re鎂合金的室溫和高溫力學(xué)性能[J];稀有金屬材料與工程;2013年03期

9 張李鐵;張效賓;崔曉鵬;;稀土鎂合金抗高溫蠕變性能的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2014年19期

10 丁文江;付彭懷;彭立明;蔣海燕;王迎新;吳國(guó)華;董杰;郭興伍;;先進(jìn)鎂合金材料及其在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用[J];航天器環(huán)境工程;2011年02期

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