本文關(guān)鍵詞：ECAP變形雙級預(yù)處理Mg-9Al-1Si耐熱鎂合金組織與力學(xué)性能研究　出處：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：基于Mg-Al-Si合金開發(fā)低成本、高性能耐熱鎂合金,可以克服稀土鎂合金高成本的局限性,對拓寬耐熱鎂合金的商業(yè)應(yīng)用具有重要意義。本文設(shè)計并制備了超聲預(yù)處理和(超聲+熱處理)雙級預(yù)處理Mg-9Al-1Si耐熱鎂合金,優(yōu)化了各預(yù)處理工藝,并對(超聲+固溶)雙級預(yù)處理態(tài)合金進行了等通道轉(zhuǎn)角擠壓(ECAP)變形。利用OM、SEM和TEM研究了不同預(yù)處理工藝對鑄態(tài)和ECAP擠壓態(tài)Mg-9Al-1Si合金顯微組織的影響,通過電子萬能試驗機對各處理態(tài)合金的力學(xué)性能進行了測試,并探討了預(yù)處理對擠壓態(tài)合金高溫抗蠕變性能的影響。研究結(jié)果表明:超聲預(yù)處理后,Mg-9Al-1Si合金中Mg2Si相分布十分均勻,由粗大漢字狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿h字狀,β-Mg17Al12相由粗大塊狀向?qū)悠瑺钷D(zhuǎn)變。(超聲+固溶)雙級預(yù)處理后,隨固溶時間和溫度的增加,合金中β-Mg17Al12相逐步減少,漢字狀Mg2Si相更加細化,部分Mg2Si相枝晶熔斷、棱角圓化。(超聲+時效)雙級預(yù)處理后,隨時效時間和溫度的增加,合金中非連續(xù)的層片狀Mg17Al12相沿晶界析出增多。合金預(yù)處理優(yōu)化工藝分別為:超聲20 min、超聲20 min+固溶420℃/24 h、超聲20 min+固溶420℃/24 h+時效180℃/2 h。對(超聲+固溶)雙級預(yù)處理Mg-9Al-1Si合金在350℃進行等通道擠壓,1-2道次后,基體晶粒顯著細化。然而4道次后,由于擠壓溫度較高,晶粒略有長大。隨擠壓道次增加,漢字狀Mg2Si相被逐漸碎化,分布相對均勻,β-Mg17Al12析出相顆粒先增多后減少,分布在晶界及晶內(nèi),4道次后部分回溶。350℃擠壓2道次后,合金綜合力學(xué)性能最優(yōu)。擠壓道次一定時,隨擠壓溫度降低,(超聲+固溶)雙級預(yù)處理Mg-9Al-1Si合金的平均晶粒尺寸逐漸減小,Mg17Al12析出相逐漸增多,顆粒逐漸變大,Mg2Si碎化更加明顯。但是310℃擠壓2道次后,合金中碎化的Mg2Si相分布不均勻,存在團聚現(xiàn)象。隨擠壓溫度降低,合金力學(xué)性能先增大后減小。330℃擠壓2道次后,合金綜合力學(xué)性能最優(yōu)。對不同預(yù)處理工藝下Mg-9Al-1Si合金進行ECAP擠壓,研究表明合金預(yù)處理后第二相的形貌和分布情況不同,從而使得ECAP變形后各合金的第二相的碎化和分布情況不同,擠壓態(tài)合金基體組織的細化程度也會存在差異。(超聲+固溶)雙級預(yù)處理后擠壓,合金的室溫力學(xué)性能最佳,其屈服強度、抗拉強度及伸長率顯著提高,分別達到290 MPa、350 MPa和14.77%。對ECAP擠壓態(tài)Mg-9Al-1Si合金蠕變性能的研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)力一定時,蠕變性能隨溫度的升高而下降。相同溫度和應(yīng)力下,ECAP擠壓前進行超聲預(yù)處理或(超聲+固溶)雙級預(yù)處理,合金的蠕變性能可以得到明顯的改善。175℃、50 MPa下,超聲預(yù)處理后ECAP擠壓合金的蠕變性能最好,其蠕變壽命達到92.37小時,穩(wěn)態(tài)蠕變速率僅為4.17×10-7 s-1,與未預(yù)處理直接擠壓相比降低了近一個數(shù)量級。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG146.22;TG379;TG166.4

【參考文獻】

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本文編號：1323486