本文關(guān)鍵詞：累積疊軋法制備稀土鎂合金及不同熱處理對(duì)其力學(xué)性能影響研究

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【摘要】：本文所采用的材料為Mg-3Gd(wt.%)鎂合金。首先采用不同工藝?yán)鄯e疊軋制備鎂合金板材,并制備出一到五道次累積疊軋的板狀材料,然后選取二道次累積疊軋的樣品進(jìn)行室溫到500oC下不同溫度一小時(shí)等溫退火。采用顯微硬度計(jì)測(cè)量顯微硬度,采用萬能拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)試不同樣品的力學(xué)性能,利用光學(xué)顯微鏡對(duì)不同溫度退火以后的樣品的顯微組織進(jìn)行了表征,利用SEM-EBSD對(duì)不同溫度退火以后的樣品的微觀組織和織構(gòu)進(jìn)行了表征,分析了不同工藝條件下鎂合金的軋制成型能力和力學(xué)行為,詳細(xì)研究了不同退火溫度對(duì)兩個(gè)道次的累積疊軋變形Mg-3Gd鎂合金織構(gòu)、顯微組織的影響以及變形機(jī)理,得到了以下主要結(jié)論:①在400oC下每道次軋制前保溫8分鐘,軋制速度為0.4m/s條件下成功制備出五個(gè)道次的Mg-3Gd鎂合金板材,在第一個(gè)道次以后強(qiáng)度和硬度顯著增加,一個(gè)道次以后隨著道次的增加強(qiáng)度和塑性在小范圍內(nèi)變化,顯微硬度趨于平穩(wěn)。②第一、二、三道次的樣品經(jīng)室溫到500oC不同溫度等溫退火以后顯微硬度曲線趨勢(shì)相同,在190o以前隨著溫度的增加材料的顯微硬度增加,190oC以后隨著溫度的增加硬度下降。③在二道次的樣品經(jīng)不同溫度退火以后的工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線中,在190oC等溫退火以后強(qiáng)度達(dá)到最大321MPa,延伸率為2%;在290oC時(shí)達(dá)到最好的強(qiáng)塑性匹配,抗拉強(qiáng)度為238MPa,延伸率為24.2%,與軋制前樣品相比屈服強(qiáng)度為原始的2.3倍且保持延伸率不降低;經(jīng)310oC等溫退火一小時(shí)以后材料的塑性最好,延伸率為36.6%,抗拉強(qiáng)度為214MPa;320oC以及更高溫度退火材料的強(qiáng)度和塑性都下降。在310oC到360oC區(qū)間退火,工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線都表現(xiàn)出明顯的屈服現(xiàn)象。④經(jīng)290oC和300oC一小時(shí)等溫退火以后材料沿軋向的橫截面為基極沿軋向偏轉(zhuǎn)的(0002)面織構(gòu),310oC退火時(shí),樣品主要為(0002)面織構(gòu),但是織構(gòu)分散較大;320oC以及更高溫度退火以后樣品都為(0002)面隨機(jī)織構(gòu)。⑤隨著退火溫度的升高,樣品的晶粒尺寸逐漸長(zhǎng)大,且晶粒尺寸和屈服強(qiáng)度滿足Hall-Petch關(guān)系。對(duì)于290oC和310oC的樣品經(jīng)過拉伸測(cè)試以后其顯微組織中無明顯的孿晶,360oC和400oC的樣品中有較為明顯的{10-12}86°1-210的拉伸孿晶。
【關(guān)鍵詞】：累積疊軋 稀土鎂 織構(gòu) 力學(xué)性能 晶粒尺寸
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG339;TG166.4;TG146.22
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-23
• 1.1 引言8-12
• 1.1.1 鎂合金的基本性質(zhì)8-10
• 1.1.2 鎂合金的應(yīng)用10-12
• 1.2 鎂合金的常用強(qiáng)化方法12-14
• 1.2.1 固溶強(qiáng)化12-13
• 1.2.2 析出強(qiáng)化13
• 1.2.3 彌散強(qiáng)化13-14
• 1.2.4 細(xì)晶強(qiáng)化14
• 1.3 ARB在鎂合金成型中的應(yīng)用14-19
• 1.3.1 ARB工藝原理14-16
• 1.3.2 ARB工藝的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.3 軋制工藝參數(shù)17-19
• 1.4 鎂合金的織構(gòu)19-22
• 1.4.1 稀土元素對(duì)鎂合金的影響19-20
• 1.4.2 不同加工工藝對(duì)鎂合金織構(gòu)的影響20-22
• 1.5 課題研究的意義與內(nèi)容22-23
• 1.5.1 研究目的和意義22
• 1.5.2 研究的主要內(nèi)容22-23
• 2 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法23-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及制備23-24
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原始材料23
• 2.1.2 擠壓與熱軋加工23
• 2.1.3 形變材料的退火工藝23-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法24-26
• 2.2.1 材料顯微硬度測(cè)試24
• 2.2.2 拉伸實(shí)驗(yàn)24-25
• 2.2.3 EBSD微結(jié)構(gòu)表征25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 3 ARB工藝制備Mg-Gd合金板材27-37
• 3.1 軋制前樣品的準(zhǔn)備27-29
• 3.2 ARB軋制工藝29-36
• 3.2.1 不同軋制溫度對(duì)材料的成形性影響29-31
• 3.2.2 不同的軋制速度對(duì)材料的成形性及性能的影響31-34
• 3.2.3 軋制過程中的常見缺陷及解決方法34-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 4 熱處理對(duì)形變MG-Gd合金組織和織構(gòu)的影響37-48
• 4.1 退火過程中的顯微硬度變化37-40
• 4.2 形變材料在退火過程中的微觀組織和織構(gòu)的演變40-47
• 4.2.1 退火過程中的微觀組織的演變40-43
• 4.2.2 退火過程中的織構(gòu)的演變43-47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 5 形變Mg-Gd合金在退火過程中的力學(xué)性能研究48-62
• 5.1 不同溫度退火以后Mg-Gd合金的力學(xué)性能48-51
• 5.2 超細(xì)晶鎂合金的變形機(jī)理51-53
• 5.3 織構(gòu)和晶粒尺寸對(duì)Mg-Gd合金力學(xué)性能的影響53-61
• 5.3.1 織構(gòu)對(duì)Mg-Gd合金力學(xué)性能的影響53-54
• 5.3.2 晶粒尺寸對(duì)Mg-Gd合金力學(xué)性能的影響54-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 6 結(jié)論62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 附錄 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄69

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