本文關(guān)鍵詞：Mg-Gd-Y系高強(qiáng)鎂合金熱機(jī)械加工工藝、組織及性能研究

  更多相關(guān)文章： Mg-Gd-Y系合金 多向鍛造 擠壓 組織變化 力學(xué)性能

【摘要】：鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，綜合其本身的易回收、可循環(huán)利用特性，逐漸被應(yīng)用到航空、汽車、電子領(lǐng)域，成為新一代高性能綠色環(huán)保材料。其中，Mg-Gd-Y系列合金具有強(qiáng)度高、抗氧化及耐高溫蠕變等特性，備受研究者的關(guān)注。但是，大量稀土元素的加入會使材料呈現(xiàn)一定的脆性，，熱變形加工是優(yōu)化鎂合金組織、改善力學(xué)性能的主要方法，本文對Mg-Gd-Y系鎂合金的熱變形工藝進(jìn)行研究，開展了以下幾方面工作： 研究了快速、多向錘鍛工藝對Mg-Gd-Y稀土合金微觀組織及力學(xué)性能的影響。稀土鎂合金經(jīng)快速多向鍛造后產(chǎn)生了大量的孿晶，孿晶通過相互交叉使晶粒迅速得到細(xì)化。EW75合金450℃鍛造150道次后，晶粒內(nèi)出現(xiàn)大量交叉孿晶，孿晶界出現(xiàn)細(xì)小的再結(jié)晶晶粒，GW93和GW531合金經(jīng)過鍛造后，動態(tài)再結(jié)晶組織越發(fā)明顯，再結(jié)晶程度隨稀土含量降低而升高。鍛造態(tài)合金在400℃拉伸達(dá)到超塑性，延伸率較固溶態(tài)提升了十倍，其優(yōu)異的高溫塑性意味著鍛造開坯后，合金可以進(jìn)行高速率、大變形量加工。 研究了Mg-Gd-Y稀土合金大應(yīng)變量降溫多向鍛造開坯過程中組織和性能的變化。410℃和440℃鍛壓產(chǎn)生大量析出相，抑制了再結(jié)晶進(jìn)行，導(dǎo)致晶粒沿最后鍛壓方向嚴(yán)重變形，形成壓縮流線，而470℃鍛壓得到平均晶粒度15um的弱織構(gòu)再結(jié)晶組織，少量析出相限制了再結(jié)晶長大和旋轉(zhuǎn)，500℃鍛壓發(fā)生再結(jié)晶長大，組織不均勻。實(shí)驗(yàn)證明，在470℃下鍛壓可以得到弱織構(gòu)、高塑性板坯，室溫延伸率達(dá)到21%，相對于固溶態(tài)提升了20倍，對板坯的二次加工極為有利。 研究了Mg-Gd-Y稀土合金不同的擠壓溫度對組織和性能的影響。GW93合金在400℃擠壓后形成一種由擠壓拉長的大變形晶粒和晶界上的再結(jié)晶小晶粒構(gòu)成的雙模組織，440℃擠壓再結(jié)晶比例升高，雙模組織弱化，480℃擠壓，再結(jié)晶幾乎進(jìn)行完全，雙模組織幾乎消失。400℃擠壓的合金具有最高抗拉強(qiáng)度413MPa，延伸率10%，基面強(qiáng)化和殘余內(nèi)應(yīng)力共同提升了強(qiáng)度，而細(xì)小的再結(jié)晶組織使材料保持了一定的塑性，經(jīng)200℃峰值時效60小時后，室溫抗拉強(qiáng)度達(dá)到508MPa，晶界和晶粒內(nèi)大量納米顆粒相限制了位錯滑移，減弱了晶粒間變形的傳遞，使材料的強(qiáng)度大幅提升。
【關(guān)鍵詞】：Mg-Gd-Y系合金 多向鍛造 擠壓 組織變化 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG306;TG146.22
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第一章 緒論13-28
• 1.1 鎂及鎂合金的基本特性13-14
• 1.2 稀土鎂合金的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.1 Mg-RE 系合金14-15
• 1.2.2 高強(qiáng) Mg-Gd-Y 系合金15
• 1.3 鎂合金強(qiáng)化機(jī)制15-16
• 1.4 鎂合金變形機(jī)制16-20
• 1.4.1 鎂合金中的滑移16-17
• 1.4.2 影響鎂合金滑移的因素17-19
• 1.4.3 鎂合金中的孿生19
• 1.4.4 鎂合金中孿生的影響因素19-20
• 1.5 鎂合金的動態(tài)再結(jié)晶20-22
• 1.6 鎂合金中的織構(gòu)22-23
• 1.7 鎂合金的塑性加工技術(shù)23-26
• 1.7.1 擠壓成型23-24
• 1.7.2 鍛造成型24-25
• 1.7.3 軋制成型25
• 1.7.4 強(qiáng)塑性變形25-26
• 1.8 本論文研究的目的、意義及內(nèi)容26-28
• 1.8.1 論文研究的目的及意義26-27
• 1.8.2 研究內(nèi)容27-28
• 第二章 快速、多向錘鍛過程中 Mg-Gd-Y 合金組織、性能的變化28-41
• 2.1 引言28-29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)過程29-30
• 2.2.1 合金冶煉29
• 2.2.2 鍛造工藝29-30
• 2.3 EW75 合金的高速多向鍛造30-39
• 2.3.1 固溶態(tài) EW75 合金的組織和室溫力學(xué)性能30-31
• 2.3.2 EW75 合金 400℃多向高速鍛造及退火后的組織及室溫力學(xué)性能31-35
• 2.3.3 EW75 合金 450℃多向鍛造組織及高溫力學(xué)性能35-37
• 2.3.4 GW93、GW531 合金 450℃鍛造 150 道次的組織及力學(xué)性能37-39
• 2.4 本章小結(jié)39-41
• 第三章 恒溫多向鍛造過程中 Mg-Gd-Y 合金組織、性能的變化41-52
• 3.1 引言41-42
• 3.2 實(shí)驗(yàn)過程42-43
• 3.3 組織分析43-51
• 3.3.1 EW75 合金原始固溶態(tài)組織43-44
• 3.3.2 EW75 合金不同溫度鍛造后的組織44-48
• 3.3.3 EW75 合金不同溫度鍛造組織的織構(gòu)48-49
• 3.3.4 力學(xué)性能分析49-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 擠壓過程中 Mg-Gd-Y 合金組織、性能的變化52-64
• 4.1 引言52-53
• 4.2 實(shí)驗(yàn)過程53-54
• 4.3 組織分析54-58
• 4.3.1 GW93 合金原始固溶態(tài)組織54
• 4.3.2 GW93 合金不同溫度擠壓后的組織54-58
• 4.4 GW93 合金擠壓樣品的織構(gòu)58-59
• 4.5 GW93 擠壓合金的室溫拉伸力學(xué)性能59-63
• 4.6 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文71-72

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 王祝堂;;鎂板材軋制工藝及性能[J];有色金屬加工;2004年03期

2 張奎;李興剛;李永軍;馬鳴龍;;Effect of Gd content on microstructure and mechanical properties of Mg-Y-RE-Zr alloys[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2008年S1期

3 張新明,彭卓凱,陳健美,鄧運(yùn)來;耐熱鎂合金及其研究進(jìn)展[J];中國有色金屬學(xué)報;2004年09期

4 劉楚明;李冰峰;王榮;李慧中;陳志永;;二次擠壓對Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金顯微組織及力學(xué)性能的影響[J];中國有色金屬學(xué)報;2010年02期

5 李鋒,林立,童曉e

本文編號：700614