本文關(guān)鍵詞：Mg-7Gd-5Y-0.6Zn-0.9Zr鎂合金熱變形行為及熱旋組織性能演變

  更多相關(guān)文章： Mg-7Gd-5Y-0.6Zn-0.9Zr鎂合金 固溶強(qiáng)化 時(shí)效強(qiáng)化 熱壓縮 可旋性 組織演變

【摘要】：由于對(duì)減重環(huán)保的要求越來越高,金屬鎂及其合金的應(yīng)用越來越受到人們的青睞,目前無論是汽車工業(yè)還是航空航天工業(yè)都在積極嘗試鎂合金的應(yīng)用,不斷挖掘其應(yīng)用的潛力。然而由于傳統(tǒng)鎂合金耐熱性差、抗蠕變性能差、強(qiáng)度較低以及成形性能差而使得其應(yīng)用受到限制。而稀土元素的加入,不但可以提高鎂合金的室溫和高溫強(qiáng)度,而且還能夠改善鎂合金的耐熱性能、抗蠕變性能和熱處理性能。本文以Mg-7Gd-5Y-0.6Zn-0.9Zr鎂合金為例,研究了其熱處理強(qiáng)化過程中組織的演化規(guī)律及強(qiáng)化機(jī)理。為了滿足航空航天領(lǐng)域?qū)Ω咝阅茌p質(zhì)薄壁回轉(zhuǎn)體構(gòu)件的需求,首先研究了該合金的熱變形行為及組織演化規(guī)律,計(jì)算了合金的激活能,建立了熱加工圖。以此為基礎(chǔ)探究了該合金的熱旋成形工藝,分析了該合金在旋壓成形過程中組織和性能的演化規(guī)律。結(jié)果表明:Mg-7Gd-5Y-0.6Zn-0.9Zr鎂合金初始狀態(tài)主要由α-Mg基體,晶界Mg3(Gd,Y,Zn)相,少量的晶內(nèi)層片狀14H長(zhǎng)周期相,富稀土塊狀相和偏聚的Zr元素組成。500℃、10h固溶后合金的固溶強(qiáng)度最高,主要是由于晶界Mg3(Gd,Y,Zn)相不斷的分解,稀土元素向晶粒內(nèi)部擴(kuò)散,在晶內(nèi)過飽和且較為均勻分布造成的。210℃、120h峰值時(shí)效后,沿晶界析出許多細(xì)小的顆粒相,晶內(nèi)也析出了富稀土相顆粒以及偏聚的Zr元素,使得合金的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度明顯提高,而延伸率顯著降低。Mg-7Gd-5Y-0.6Zn-0.9Zr鎂合金在熱壓縮過程中,隨著溫度的升高和應(yīng)變速率的降低流動(dòng)應(yīng)力減小,但是其動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)卻不斷升高。變形激活能為Q=260.85KJ/mol。由熱加工圖可知該合金合理的變形參數(shù)窗口為:溫度為375℃-440℃,應(yīng)變速率為0.001s-1-0.006s-1的低溫低應(yīng)變速率區(qū);溫度為440℃-460℃,應(yīng)變速率為0.006s-1-0.2s-1的中溫中應(yīng)變速率區(qū);溫度為460℃-475℃,應(yīng)變速率為0.2s-1-1s-1的高溫高應(yīng)變速率區(qū)。低溫高應(yīng)變速率下易變形失穩(wěn);高溫低應(yīng)變速率下,晶粒有長(zhǎng)大趨勢(shì)。Mg-7Gd-5Y-0.6Zn-0.9Zr鎂合金合理的熱旋溫度區(qū)間為440℃-460℃。減薄率較小時(shí),材料沿厚度方向變形不均勻,內(nèi)表面變形量小而外表面變形量大。隨著總減薄率的增加,材料的強(qiáng)度首先升高,但是總減薄量過大時(shí),由于材料內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋而使得其性能降低。
【關(guān)鍵詞】：Mg-7Gd-5Y-0.6Zn-0.9Zr鎂合金 固溶強(qiáng)化 時(shí)效強(qiáng)化 熱壓縮 可旋性 組織演變
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG306
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 引言11-12
• 1.2 稀土鎂合金的研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 鎂合金的應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 Mg-RE-Zn合金的研究現(xiàn)狀13-19
• 1.3 鎂合金的熱變形行為研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 旋壓技術(shù)研究現(xiàn)狀20-22
• 1.4.1 國(guó)外旋壓技術(shù)研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4.2 國(guó)內(nèi)旋壓技術(shù)研究現(xiàn)狀21
• 1.4.3 鎂合金旋壓研究進(jìn)展21-22
• 1.5 本課題的主要研究?jī)?nèi)容22-23
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法23-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法23-24
• 2.2.1 熱處理制度23-24
• 2.2.2 熱壓縮實(shí)驗(yàn)24
• 2.2.3 旋壓實(shí)驗(yàn)24
• 2.3 分析方法24-27
• 2.3.1 光學(xué)顯微組織觀察（OM）24
• 2.3.2 掃描組織觀察（SEM）24-25
• 2.3.3 透射組織觀察（TEM）25
• 2.3.4 X射線衍射分析（XRD）25
• 2.3.5 X射線熒光衍射分析（XRF）25
• 2.3.6 差示掃描量熱分析（DSC）25
• 2.3.7 硬度分析25-26
• 2.3.8 強(qiáng)度和延伸率分析26-27
• 第3章Mg-7Gd-5Y-0.6Zn-0.9Zr鎂合金鑄態(tài)及熱處理組織和性能研究27-44
• 3.1 引言27
• 3.2 Mg-7Gd-5Y-0.6Zn-0.9Zr鎂合金鑄態(tài)組織研究27-31
• 3.3 固溶處理對(duì)合金組織和性能的影響31-37
• 3.3.1 固溶處理對(duì)合金性能的影響32-33
• 3.3.2 固溶處理對(duì)合金組織的影響33-37
• 3.4 時(shí)效處理對(duì)合金組織和性能的影響37-41
• 3.4.1 時(shí)效處理對(duì)合金性能的影響37-38
• 3.4.2 時(shí)效處理對(duì)合金組織的影響38-41
• 3.5 斷口分析41-42
• 3.5.1 固溶處理對(duì)斷裂行為的影響41
• 3.5.2 時(shí)效處理對(duì)斷裂行為的影響41-42
• 3.6 本章小結(jié)42-44
• 第4章Mg-7Gd-5Y-0.6Zn-0.9Zr鎂合金熱變形行為研究44-60
• 4.1 引言44
• 4.2 壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線及其規(guī)律44-47
• 4.2.1 應(yīng)變速率對(duì)應(yīng)力的影響47
• 4.2.2 溫度對(duì)應(yīng)力的影響47
• 4.3 熱變形動(dòng)力學(xué)模型47-50
• 4.4 熱壓縮過程中組織演變規(guī)律50-52
• 4.4.1 變形溫度對(duì)組織的影響50-51
• 4.4.2 應(yīng)變速率對(duì)組織的影響51-52
• 4.5 熱加工圖分析52-58
• 4.5.1 加工圖理論52-54
• 4.5.2 加工圖的建立54
• 4.5.3 加工圖分析54-56
• 4.5.4 加工圖組織驗(yàn)證56-58
• 4.6 本章小結(jié)58-60
• 第5章Mg-7Gd-5Y-0.6Zn-0.9Zr鎂合金旋壓組織與性能研究60-71
• 5.1 引言60
• 5.2 實(shí)驗(yàn)工裝與坯料設(shè)計(jì)60-63
• 5.2.1 芯軸設(shè)計(jì)與加熱方式60-61
• 5.2.2 坯料與旋輪設(shè)計(jì)61-63
• 5.3 旋壓結(jié)果分析63-69
• 5.3.1 旋壓性能分析63-64
• 5.3.2 旋壓組織分析64-69
• 5.4 斷口分析69-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 致謝79

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 呂宜振,翟春泉,王渠東,曾小勤,朱燕萍;壓鑄鎂合金的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];鑄造;1998年12期

，

本文編號(hào)：773942