Mg-Li-Gd-Y-Zn-Zr合金強化相調(diào)控析出與強韌化機制研究
發(fā)布時間:2021-01-01 19:58
鎂鋰合金是目前已經(jīng)得到實際應用最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,不僅滿足材料輕量化的要求,也有效提升了鎂合金室溫塑性。但其室溫強度較低、耐蝕性差等缺點嚴重限制了鎂鋰合金的廣泛應用。目前,對鎂鋰合金的研究主要集中在變形加工處理、合金成分設計、熱處理、材料制備方法及組織與性能表征等幾個方面。通過再結(jié)晶及納米相的調(diào)控析出是提高該類合金綜合力學性能的有效手段,然而,這方面的研究報道相對較少。本文采用真空氬氣熔煉制備純凈合金鑄錠,通過往復擠壓+正擠壓制備寬30mm厚1mm的Mg-7.5Li-8Gd-4Y-xZn-0.5Zr(x=1,2,3,wt%)合金薄帶,對往復擠壓+正擠壓態(tài)合金薄帶進行了時效、深冷及軋制處理。對比研究了不同狀態(tài)下合金的組織與力學性能,探討了 Zn含量、擠壓、時效、深冷和軋制等措施對合金組織及性能的影響,揭示了合金強韌化機制。得到的主要結(jié)論如下:(1)鑄態(tài) Mg-7.5Li-8Gd-4Y-xZn-0.5Zr(x=1,2,3,wt%)合金由 α-Mg 相、β-Li 相,共晶W-Mg3Zn3(Gd,Y)2 相、Mg5.05(Gd,Y)相,Mg24(Gd,Y)5 相,準晶 I-Mg3YZn6 相及...
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
鎂鋰合金相圖[4]
1緒論3圖1-2Mg-Li合金液相中7個特征鍵合對的百分含量[8]Fig.1-2Thepercentagesof7characteristicbondedpairsinliquidMg–Libinaryalloys圖1-3Mg-Li二元體系中混合焓在973K時,940K時和0K時的結(jié)晶態(tài)形成能[8]Fig.1-3ThecalculatedmixingenthalpiesforliquidMg–Libinarysystemat973K,incomparisonwithanexperimentat940Kandasetofcalculatedformationenergyforcrystallinestateat0K1.2.2鎂鋰合金強韌化機制根據(jù)鎂鋰合金本身的特性,希望采取有效的手段,在不損害材料延性的同時提升材料的強度,但這兩個性質(zhì)通常是相互排斥的。通常采取以下手段提升材料性能:細晶強化、固溶強化及第二相強化。(1)細晶強化晶粒細化是一種可以同時提升多晶金屬材料的延性和強度的強化方法,鎂鋰合金的晶粒細化方法按照作用過程主要可以分為兩類,分別在液態(tài)凝固過程和在固態(tài)成形過程的細化方法。第一類具體方法主要有,加入某些微量元素促進非均質(zhì)形核細化晶粒法(異質(zhì)形核細化晶粒法)、加快冷卻速度,抑制晶粒長大細化晶粒法(快速凝固法)、機械攪拌振蕩細化晶粒法等;第二類細化晶粒法以塑性變形為主,主要有鍛造、擠壓、軋制等常規(guī)塑性成
1緒論3圖1-2Mg-Li合金液相中7個特征鍵合對的百分含量[8]Fig.1-2Thepercentagesof7characteristicbondedpairsinliquidMg–Libinaryalloys圖1-3Mg-Li二元體系中混合焓在973K時,940K時和0K時的結(jié)晶態(tài)形成能[8]Fig.1-3ThecalculatedmixingenthalpiesforliquidMg–Libinarysystemat973K,incomparisonwithanexperimentat940Kandasetofcalculatedformationenergyforcrystallinestateat0K1.2.2鎂鋰合金強韌化機制根據(jù)鎂鋰合金本身的特性,希望采取有效的手段,在不損害材料延性的同時提升材料的強度,但這兩個性質(zhì)通常是相互排斥的。通常采取以下手段提升材料性能:細晶強化、固溶強化及第二相強化。(1)細晶強化晶粒細化是一種可以同時提升多晶金屬材料的延性和強度的強化方法,鎂鋰合金的晶粒細化方法按照作用過程主要可以分為兩類,分別在液態(tài)凝固過程和在固態(tài)成形過程的細化方法。第一類具體方法主要有,加入某些微量元素促進非均質(zhì)形核細化晶粒法(異質(zhì)形核細化晶粒法)、加快冷卻速度,抑制晶粒長大細化晶粒法(快速凝固法)、機械攪拌振蕩細化晶粒法等;第二類細化晶粒法以塑性變形為主,主要有鍛造、擠壓、軋制等常規(guī)塑性成
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Effect of Y and Ce on the microstructure, mechanical properties and anisotropy of as-rolled Mg-8Li-1Al alloy[J]. Feng Zhong,Huajie Wu,Yunlei Jiao,Ruizhi Wu,Jinghuai Zhang,Legan Hou,Milin Zhang. Journal of Materials Science & Technology. 2020(04)
[2]鑄態(tài)Mg-8Li-xZn-yGd(x=1,2,3,4;y=1,2)合金的顯微組織與力學性能(英文)[J]. 歐陽思杰,劉文才,吳國華,冀浩,高占奎,彭翔,李中權(quán),丁文江. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(06)
[3]擠壓對Mg-10Li-5Al-0.02Zr合金腐蝕行為的影響[J]. 賀玉卿,彭超群,王日初,馮艷. 中國有色金屬學報. 2019(05)
[4]高Li含量Al-Cu-Li合金時效析出相的分布與演化(英文)[J]. 李勁風,黃嘉蕾,劉丹陽,陳永來,張緒虎,馬鵬程. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(01)
[5]Mg-10Gd-3Y-Zr鎂合金的熱處理工藝[J]. 胡傳凱,趙強,王艷彬,寧海青,屈俊岑. 金屬熱處理. 2018(09)
[6]熱擠壓和時效處理對生物可降解Mg-Zn-Y合金性能的影響(英文)[J]. 喬雪巖,余琨,陳良建,戴翌龍,肖濤,鄧幼文,顏陽. 稀有金屬材料與工程. 2018(03)
[7]新型Mg-8Li-5Al-5Ca合金的微觀組織、力學及耐腐蝕性能[J]. 董鵬,陳鼎,陳振華,章凱. 材料導報. 2017(18)
[8]焊接接頭局部腐蝕的研究進展[J]. 李亞東,唐曉,李焰. 材料導報. 2017(11)
[9]Effects of Heat Treatments on Microstructures and Precipitation Behaviour of Mg94Y4Zn2 Extruded Alloy[J]. Huan Liu,Feng Xue,Jing Bai,Jian Zhou,Yangshan Sun. Journal of Materials Science & Technology. 2014(02)
[10]復合材料深冷處理研究進展[J]. 易翔,陳鼎. 金屬熱處理. 2012(06)
本文編號:2951901
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
鎂鋰合金相圖[4]
1緒論3圖1-2Mg-Li合金液相中7個特征鍵合對的百分含量[8]Fig.1-2Thepercentagesof7characteristicbondedpairsinliquidMg–Libinaryalloys圖1-3Mg-Li二元體系中混合焓在973K時,940K時和0K時的結(jié)晶態(tài)形成能[8]Fig.1-3ThecalculatedmixingenthalpiesforliquidMg–Libinarysystemat973K,incomparisonwithanexperimentat940Kandasetofcalculatedformationenergyforcrystallinestateat0K1.2.2鎂鋰合金強韌化機制根據(jù)鎂鋰合金本身的特性,希望采取有效的手段,在不損害材料延性的同時提升材料的強度,但這兩個性質(zhì)通常是相互排斥的。通常采取以下手段提升材料性能:細晶強化、固溶強化及第二相強化。(1)細晶強化晶粒細化是一種可以同時提升多晶金屬材料的延性和強度的強化方法,鎂鋰合金的晶粒細化方法按照作用過程主要可以分為兩類,分別在液態(tài)凝固過程和在固態(tài)成形過程的細化方法。第一類具體方法主要有,加入某些微量元素促進非均質(zhì)形核細化晶粒法(異質(zhì)形核細化晶粒法)、加快冷卻速度,抑制晶粒長大細化晶粒法(快速凝固法)、機械攪拌振蕩細化晶粒法等;第二類細化晶粒法以塑性變形為主,主要有鍛造、擠壓、軋制等常規(guī)塑性成
1緒論3圖1-2Mg-Li合金液相中7個特征鍵合對的百分含量[8]Fig.1-2Thepercentagesof7characteristicbondedpairsinliquidMg–Libinaryalloys圖1-3Mg-Li二元體系中混合焓在973K時,940K時和0K時的結(jié)晶態(tài)形成能[8]Fig.1-3ThecalculatedmixingenthalpiesforliquidMg–Libinarysystemat973K,incomparisonwithanexperimentat940Kandasetofcalculatedformationenergyforcrystallinestateat0K1.2.2鎂鋰合金強韌化機制根據(jù)鎂鋰合金本身的特性,希望采取有效的手段,在不損害材料延性的同時提升材料的強度,但這兩個性質(zhì)通常是相互排斥的。通常采取以下手段提升材料性能:細晶強化、固溶強化及第二相強化。(1)細晶強化晶粒細化是一種可以同時提升多晶金屬材料的延性和強度的強化方法,鎂鋰合金的晶粒細化方法按照作用過程主要可以分為兩類,分別在液態(tài)凝固過程和在固態(tài)成形過程的細化方法。第一類具體方法主要有,加入某些微量元素促進非均質(zhì)形核細化晶粒法(異質(zhì)形核細化晶粒法)、加快冷卻速度,抑制晶粒長大細化晶粒法(快速凝固法)、機械攪拌振蕩細化晶粒法等;第二類細化晶粒法以塑性變形為主,主要有鍛造、擠壓、軋制等常規(guī)塑性成
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Effect of Y and Ce on the microstructure, mechanical properties and anisotropy of as-rolled Mg-8Li-1Al alloy[J]. Feng Zhong,Huajie Wu,Yunlei Jiao,Ruizhi Wu,Jinghuai Zhang,Legan Hou,Milin Zhang. Journal of Materials Science & Technology. 2020(04)
[2]鑄態(tài)Mg-8Li-xZn-yGd(x=1,2,3,4;y=1,2)合金的顯微組織與力學性能(英文)[J]. 歐陽思杰,劉文才,吳國華,冀浩,高占奎,彭翔,李中權(quán),丁文江. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(06)
[3]擠壓對Mg-10Li-5Al-0.02Zr合金腐蝕行為的影響[J]. 賀玉卿,彭超群,王日初,馮艷. 中國有色金屬學報. 2019(05)
[4]高Li含量Al-Cu-Li合金時效析出相的分布與演化(英文)[J]. 李勁風,黃嘉蕾,劉丹陽,陳永來,張緒虎,馬鵬程. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(01)
[5]Mg-10Gd-3Y-Zr鎂合金的熱處理工藝[J]. 胡傳凱,趙強,王艷彬,寧海青,屈俊岑. 金屬熱處理. 2018(09)
[6]熱擠壓和時效處理對生物可降解Mg-Zn-Y合金性能的影響(英文)[J]. 喬雪巖,余琨,陳良建,戴翌龍,肖濤,鄧幼文,顏陽. 稀有金屬材料與工程. 2018(03)
[7]新型Mg-8Li-5Al-5Ca合金的微觀組織、力學及耐腐蝕性能[J]. 董鵬,陳鼎,陳振華,章凱. 材料導報. 2017(18)
[8]焊接接頭局部腐蝕的研究進展[J]. 李亞東,唐曉,李焰. 材料導報. 2017(11)
[9]Effects of Heat Treatments on Microstructures and Precipitation Behaviour of Mg94Y4Zn2 Extruded Alloy[J]. Huan Liu,Feng Xue,Jing Bai,Jian Zhou,Yangshan Sun. Journal of Materials Science & Technology. 2014(02)
[10]復合材料深冷處理研究進展[J]. 易翔,陳鼎. 金屬熱處理. 2012(06)
本文編號:2951901
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