变形镁合金论文_郎玉婧

导读:本文包含了变形镁合金论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:镁合金,合金,组织,力学性能,塑性,裂纹,时效。

变形镁合金论文文献综述

郎玉婧[1](2019)在《一种新型高性能变形镁合金》一文中研究指出中国兵器工业集团第五二研究所研制出一种新型高性能变形镁合金,现已应用到航天工业某型号产品镁合金结构锻环生产中,锻环直径达数米,成品率高。该合金具有优良的塑性成形性、静态力学性能、焊接性能、高温力学性能、断裂韧性及疲劳性能,同时耐蚀性能较好,加工性能优异,可采用一火次成型工艺分别挤压、锻造和轧制成形型材、锻件及板材。(本文来源于《兵器材料科学与工程》期刊2019年05期)

柳伟[2](2019)在《Mg-RE-Zn变形镁合金中LPSO结构演变规律及动态析出行为研究》一文中研究指出含长周期堆垛有序(Long-period stacking ordered,LPSO)结构的MgRE(Rare Earth)-Zn变形镁合金表现出优异的室温和高温力学性能,已成为开发高强韧稀土镁合金的一个重要研究方向。扭折(Deformation kink)是LPSO结构塑性变形过程中的一种重要演变模式,可以同时提高镁合金的强度和韧性。此外,再结晶和纳米析出相的动态析出行为是该类合金提高综合力学性能的另外两种非常重要的强化机制。因此,很有必要对LPSO结构在塑性变形过程中的演变规律以及相关的动态析出行为进行系统的研究。本论文首先对Mg-Gd-Zn和Mg-Y-Zn两类稀土镁合金进行了Li合金化和固溶处理。研究结果显示Li的添加对α-Mg相、β-(Mg,Zn)3Gd共晶相、(Mg,Zn)24Y5共晶相、18R以及14H产生了严重的影响。主要表现在:Li能够有效细化α-Mg相的晶粒尺寸;Li可以促进β-(Mg,Zn)3Gd和(Mg,Zn)24Y5共晶相形成,而只有当Li的含量小于1 at.%时才有益于18R析出,当Li的含量大于1 at.%时会严重阻碍18R产生。固溶处理后,从Mg-Gd-Zn和MgY-Zn两类合金的α-Mg基体中均析出了层片状14H,但Li的加入抑制了晶界处β-(Mg,Zn)3Gd共晶相向块状14H的转变,并促使β-(Mg,Zn)3Gd共晶相发生了球化。Li的添加改变了α-Mg基体内层片状14H的析出方式,使其由18R直接转变而来变成从过饱和的α-Mg基体中均匀析出。经挤压变形后,Mg-Gd-Zn-Li和Mg-Y-Zn-Li合金均表现出了高的强度和韧性,其屈服强度和伸长率均可达到300 MPa以上和~15%左右,分别为对应铸态合金的~2倍和~4.5倍。挤压合金的强韧化机制主要包括了共晶相碎化、LPSO扭折、动态再结晶析出以及再结晶晶粒中动态析出的精细LPSO和γ'相。通过SEM、EBSD和HAADF-STEM技术分析可知:块状18R发生扭折的同时其相界面会形成“凸起”状结构,从而激发了不连续动态再结晶的形核与长大;层片状14H在挤压的初期会严重阻碍动态再结晶的形成,但其扭折的产生会激发连续动态再结晶晶粒在扭折带边界处形核;此外,随挤压的进行,α-Mg基体内层片状14H在应力的作用下会发生部分溶解,而动态再结晶晶粒逐渐增多,同时大量的溶质原子溶入到再结晶晶粒中,进而导致了一系列精细LPSO和γ'相的动态析出。通过调整挤压比和挤压速度制备出了一种新型高强高韧Mg89Y4Zn2Li5变形镁合金,其抗压强度,屈服强度和断裂压缩率分别达到了632 MPa,410MPa和20.2%。该合金强韧化机制主要包括:18R随挤压比的增加逐渐被挤压成细小的块状结构并且沿挤压方向排列,从而起到了很好的强化纤维作用;动态再结晶随挤压比的增加而趋于完全,且再结晶晶粒尺寸随挤压速度的降低而减小,达到了~1μm;粗大α-Mg原始晶粒中取向相同的层片状14H逐渐溶解而转变成为动态再结晶晶粒中取向各异的精细14H;挤压比的增加和挤压速度的降低导致了高的大角度晶界线密度,起到了有效的晶界强化作用;挤压合金的织构强度随挤压比的增加而逐渐降低。本文通过对Mg-Gd-Zn和Mg-Y-Zn两类稀土镁合金Li合金化研究和LPSO的塑性变形以及相关动态析出行为的探讨,阐明了Li合金化作用,探明了LPSO的演变规律、动态再结晶的形核机制、动态析出相及其形成机理。研究表明:LPSO扭折及碎化、细小的动态再结晶晶粒以及再结晶晶粒中动态析出的精细LPSO均可有效地阻碍位错的运动,从而极大地提高了镁合金的强韧性。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01)

朱慧文[3](2019)在《AZ31变形镁合金拉深成形机理研究》一文中研究指出在板材塑性成形工艺中,拉深成形工艺是成形薄壁空心零部件的重要成形工艺,因此,对镁合金拉深成形工艺的研究得到了广泛的关注。在真实拉深过程中镁合金薄板处于多向应力,复杂应变路径状态。然而,镁合金板材在多向载荷、复杂应变路径下的变形机制对板材力学性能,成形性能的影响规律尚未明确,成为制约镁合金成形技术发展的瓶颈。本文采用多尺度模拟与实验相结合的方法,分析了AZ31镁合金轧制板材在拉深过程中压边区域至凸模圆角区域的晶粒取向以及各滑移系的开动机制,系统研究镁合金板材拉深过程中滑移和孪生的开动条件、扩展规律,揭示镁合金拉深成形变形机理。主要研究内容及研究结果如下:采用Simufact.forming软件进行圆筒拉深实验有限元模拟,分别模拟不同温度、板材尺寸、压边力对镁合金筒形件成形质量的影响并选取最优参数进行圆筒拉深试验。200°C时,压边力6kN,板材尺寸为Φ100mm,极限拉深比为2.0。结合实验结果与多尺度模拟结果分析了镁合金圆筒件室温拉深成形过程不同区域内合金变形机理:(i)拉深过程中压边区域为两压一拉应力状态,该应力状态下具有基面织构的镁合金板材变形主要开动基面滑移、柱面滑移以及孪生等变形机制,变形后组织产生较多片层状孪晶,织构发生偏转;(ii)凹模圆角区域为一压一拉应力状态,压边区域的板料流动进入该区域后开动的变形机制与压边区域相似,从而使得组织中孪晶继续扩展,晶粒内孪晶面积分数大于压边区域,织构进一步偏转;(iii)侧壁区域主要受拉应力,凹模圆角区域的板料流动进入该区域后开动退孪生及基面滑移,组织中孪晶较少,部分晶粒织构发生偏转。镁合金圆筒件温热拉深成形过程不同区域内合金变形机理:(i)拉深过程中压边区域主要开动基面滑移、柱面滑移以及锥面滑移等变形机制,孪晶片层较厚,孪晶量较少,组织以动态再结晶为主,织构发生偏转;(ii)凹模圆角区域主导变形机制与压边区域相似,随着变形进行,动态再结晶晶粒长大,大部分孪晶占据整个晶粒,但仍有部分织构发生偏转;(iii)侧壁区域由于退孪晶的发生,织构以基面织构为主。结合对圆筒拉深成形时的变形机理分析,设计、制作了镁合金笔记本外壳拉深模具,优化成形工艺,成功制备满足要求的笔记本外壳室温拉深成形件。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-05-25)

王谦[4](2019)在《AM30变形镁合金微合金化及加工工艺的研究》一文中研究指出变形Mg-Al系镁合金具有高比强度、比刚度等优点,它可以满足航空航天、车辆、运输等诸多领域机械性能的要求,目前应用较为广泛的变形合金。但Mg-Al系合金由于其密排六方晶体结构及滑移系少,在一定条件下的成形性差,塑性低是制约变形Mg-Al系镁合金发展的重要因素之一。因此,如何提高变形Mg-Al系镁合金的室温塑性是当前急待解决的关键问题。本论文基于AM系变形镁合金,以AM30镁合金为研究对象,通过添加微合金化元素Y、Ca、Ce及挤压成形的工艺,对AM30镁合金微观组织结构及变形加工后的力学性能,开始进行系统的讨论和分析。采用SCl_6和CO_2保护的电阻炉熔炼法制备微合金化的AM30变形镁合金,对铸锭进行380℃×12h的均匀化处理,在380℃进行挤压变形,得到16mm厚的AM30镁合金板材,最后改变退火温度及保温时间,观察AM30镁合金板材的组织演变规律。其结果如下:铸态AM30镁合金通过金相显微镜(OM)观察,其显微组织为等轴晶,晶粒形状不规则,平均晶粒尺寸为277.5μm,在基体内部,有黑色点球状共晶组织及平衡相附着;当添加微合金化元素Y、Ca和Ce后,AM30镁合金中粗大网状树枝晶变成长杆状,晶粒尺寸明显降低,AM30-Ca镁合金平均晶粒尺寸达到227.6μm。均匀化后AM30镁合金金相组织发生改变,晶界平衡相数量减少,晶界变得细而清晰,AM30镁合金平均晶粒尺寸为237.2μm,AM30-Ca镁合金尺寸为207.5μm;均匀化后,AM30镁合金显微硬度,从铸态59.1 HV降到46HV,降低明显,其结果表明,均匀化处理改善了材料内部的成分偏析,塑性有一定程度的改善。对挤压后的AM30镁合金板材进行组织观察,在挤压变形的过程中没有发现动态再结晶现象,没有孪晶生成,显微组织呈拉伸纤维状;经变形后,AM30镁合金的硬度为60.1 HV,实验结果表明,挤压变形的过程中发生了材料的加工硬化。退火处理可以减少变形加工后材料内部的残余应力,对轧制态AM30镁合金板材进行不同温度的退火处理,改变其保温时间,实验结果表明,在360℃退火时,再结晶的发生需要的保温时间为5h,其显微硬度为55.3HV,较低温度的退火处理,难以平衡挤压变形过程中的加工硬化,从而导致AM30镁合金板材仍具有较高的硬度。延长AM30镁合金的退火时间,其显微硬度从67.1HV到55.3HV再到70.8HV,呈现了先降低后增大的变化趋势,这是由于在再结晶的过程中,晶粒的形核和长大所消耗的能量,用于消除形变和回复基体,是一个完全软化的过程;当增长退火时间时,再结晶完成后,其硬度呈现单调上升的趋势,这是由于在较大塑性变形的情况下,位错及过冷度所驱动的再结晶,不足以抵消挤压变形过程中的加工硬化,从而使AM30镁合金硬度值升高。退火后各组合金中AM30-Y镁合金抗拉强度最高,经过380℃×5h退火处理后,表现出最为优异的抗拉强度和延伸率,其抗拉强度达到231MPa,延伸率达到7.6%。提高退火温度,可以加快AM30镁合金板材再结晶完成的速度;但退火温度过高,会使组织晶粒发生粗化,经400℃×3h退火后,出现了再结晶现象,但因温度过高,短时间内晶粒迅速粗大,晶粒尺寸大小不一,均匀性差。(本文来源于《昌吉学院》期刊2019-05-01)

何明琳[5](2019)在《微合金化Mg-6Zn-Zr-Ce-Cu/Gd变形镁合金组织和力学性能研究》一文中研究指出变形镁合金作为轻量化材料具有低密度和高比强度的显着优势,在交通运输、航空航天和电子产品等行业具有广阔的应用前景。但是,目前商用变形镁合金的强度仍然较低,限制了其进一步应用。因此,开发新型高强韧变形镁合金具有重要的现实意义。本文采用多元微合金化的合金设计思路,以工业中常用的ZK60为基础合金,通过研究少量Cu、Ce和Gd元素对其显微组织和力学性能的影响,研发了具有高强韧性的Mg-6Zn-0.5Zr-0.5Cu-0.5Ce和Mg-6Zn-0.5Zr-1.0Gd-0.5Ce新型变形镁合金,并对其变形工艺和强化机理进行了研究。首先,本文研究了Cu、Ce、Gd单独添加对ZK60合金凝固组织的影响。研究表明,添加Cu,合金中形成具有高熔点的MgZnCu相(C15类型Laves相);添加Ce,合金中形成Mg-Zn-Ce相(T相);添加Gd,合金中出现Mg2Zn6Gd准晶相(I相)和Mg3Zn3Gd2相(W相)。由于不同元素在凝固过程中对α-Mg枝晶生长的抑制作用不同,Gd 比Cu能更为有效地细化凝固晶粒。基于单独微合金化的研究结果,选择Cu/Ce、Gd/Ce复合添加研究微合金化对ZK60合金的影响。研究表明,Cu/Ce或者Gd/Ce复合添加后,凝固组织晶粒细化;合金的物相组成是单独添加时合金中物相组成的迭加,Gd/Ce复合添加可能会促进W相形成,未观察到新的金属间化合物出现。其次,本文研究了在挤压温度为350 ℃、挤压比为39和挤压速率为0.5 mm/s条件下,Cu、Ce、Gd单独添加或者Cu/Ce、Gd/Ce复合添加对ZK60合金显微组织和织构的影响。研究结果表明,Cu、Gd或者Cu/Ce、Gd/Ce复合添加均能降低ZK60合金的平均再结晶晶粒尺寸。随Cu含量增加,动态再结晶分数下降;Ce能促进动态再结晶;少量Gd(<1%)降低再结晶分数,但2%Gd可促进动态再结晶。动态再结晶程度受到固溶原子、纳米析出相以及未完全溶解的第二相综合作用。Cu、Ce和Gd能影响ZK60合金的挤压织构。所有实验合金都表现为基面织构,但仅有Ce或Gd(<1%)单独添加时能略微弱化合金织构,复合添加条件下合金的织构强度明显上升,未发现<1-211>//ED稀土织构产生。Cu、Gd、Cu/Ce或者Gd/Ce的添加均能细化ZK60合金中纳米析出相,即细化[0001]α棒状相的长度和直径、类球状相直径约为ZK60合金的1/2~1/3。此外,含Gd合金中明显存在基面析出相,Mg-6Zn-0.5Zr-1.0Gd-0.5Ce合金中还形成[0001]α针状相。最后,研究了微合金化对实验合金拉伸性能的影响。结果表明,Cu/Ce或者Gd/Ce复合添加比单独添加能更显着地提高ZK60合金的拉伸性能。本文研发的两种Mg-6Zn-0.5Zr-0.5Cu-0.5Ce和Mg-6Zn-0.5Zr-1.0Gd-0.5Ce变形镁合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为303 MPa、347 MPa和19.5%以及329 MPa、361 MPa和 20.2%。其中,Mg-6Zn-0.5Zr-1.0Gd-0.5Ce 合金的屈服强度相对ZK60、Mg-6Zn-0.5Zr-1.0Gd和Mg-6Zn-0.5Zr-0.5Ce合金分别提高86 MPa、51 MPa和69 MPa。经过T5处理,两种实验合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为319 MPa、354 MPa和15.8%以及345 MPa、363 MPa和20.5%。合金力学性能的提高是细晶强化、第二相析出强化、以及织构强化共同作用的结果。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-04-10)

张淬[6](2018)在《新能源汽车用变形镁合金表面改性实验研究》一文中研究指出表面改性是提高镁合金耐蚀性的重要手段之一。以新能源汽车用变形镁合金AZ31B为研究对象,采用电镀工艺对其进行表面改性。分析了表面改性后镁合金的形貌及镀层的成分,并研究了镁合金裸基体及热处理前后镀层的耐蚀性。结果表明:镀层组织比较致密且与基体结合紧密,能够提高镁合金的耐蚀性。适当的热处理对提高镀层的耐蚀性有利。(本文来源于《电镀与环保》期刊2018年06期)

陆星[7](2018)在《Mg-Zn-Sn基变形镁合金的制备及其挤压成形性能的研究》一文中研究指出镁合金作为最轻的金属结构材料,在汽车、轨道交通、航空航天和国防等领域获得广泛关注和应用,并逐步成为轻量化结构最重要的备选材料之一。镁合金为密排六方结构材料,其塑性加工能力较差,这无疑增加了镁合金构件的成形难度。目前镁合金制品多采用铸造成形,但易产生偏析、缩孔和空隙等缺陷,整体力学性能不高。采用塑性成形工艺对镁合金进行成形加工,不仅能够克服铸造缺陷,而且能够获得组织细小致密且具有高强度和大延伸率的镁合金构件。然而,目前变形镁合金种类仍相对较少,特别是成本低廉、性能优良且成形性能良好的镁合金开发与研究相对滞后,限制了镁合金的推广和应用。变形镁合金适合于热塑性成形加工,其中挤压成形操作简单,生产效率高,变形量大,晶粒细化明显,能够获得组织和力学性能优良的镁合金构件,是一种富有前景的镁合金成形工艺。但在变形镁合金制备和挤压成形性能研究方面,仍面临低成本微量合金元素对改善合金挤压成形性能以及挤出合金微观组织和力学性能的作用机理,挤压工艺参数对挤出棒材晶粒结构、第二相粒子、织构以及力学性能的影响机制,挤压工艺参数对空心型材纵向焊缝处组织、织构和力学性能的影响规律等基础科学和技术问题,因此,开展新型变形镁合金的开发及其挤压成形性能的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。为此,本文通过向Mg-Zn-Sn基合金中添加Mn、Ca、Al、Cu元素,对合金进行成分设计,开发出一种成本较低、综合力学性能优良且挤出性能良好的新型变形镁合金Mg-3.0Zn-1.0Sn-0.3Mn-0.3Ca(ZTMX3100)。采用半连续铸造技术生产了该合金铸锭,研究了铸锭不同位置处的微观组织和力学性能,揭示了不同均质工艺参数条件下合金微观组织和力学性能的演变规律。基于均质后的ZTMX3100合金,系统研究了挤压温度和挤压速度对合金微观组织、织构和力学性能的影响规律。研究了挤压态合金的时效硬化行为,并对ZTMX3100合金的时效工艺进行了优化,获得了合金最佳时效工艺参数。开展了 ZTMX3100合金空心型材热挤压实验,揭示了不同挤压速度下空心型材基体处和焊缝处微观组织和力学性能的演变规律。提出了一种通用性的焊缝质量叁维定量评估方法,实现了对不同挤压速度下型材焊缝质量的准确评估。主要研究工作如下:(1)通过向Mg-Zn-Sn基合金中添加不同的低成本合金化元素Mn、Ca、Al、Cu,研究了各合金元素对Mg-Zn-Sn基合金挤出性能、微观组织和力学性能的影响。研究表明,加入少量Mn元素可对合金的挤出性能、微观组织和综合力学性能起到良好的改善作用。与Al、Cu元素相比,Ca元素更有助于提高挤压合金表面质量、改善合金微观组织以及增强合金力学性能,使ZTMX3100合金具备良好的挤出性能和最佳的综合力学性能。(2)采用半连续铸造技术批量制备了 ZTMX3100镁合金半连续铸锭,针对铸锭不同位置处的微观组织和力学性能进行了研究。研究表明,铸锭轴向的合金强度和塑性略优于径向,且在1/2半径处具有最佳的合金强度和延伸率。研究了不同均质工艺条件下合金的微观组织与力学性能之间的内在联系,确定了合金的最佳均质工艺参数为340℃ × 10 + 520℃ ×16h。均质处理后,合金屈服强度明显降低,延伸率显着提高,组织均匀性进一步提升,有助于合金后续热变形加工。(3)研究了挤压温度对挤出合金微观组织和力学性能的影响,确定了合金最佳挤压温度并获得了挤压温度与屈服强度之间的定量关系。结果表明,挤压后合金晶粒尺寸明显细化,随挤压温度升高,平均晶粒尺寸逐渐增大,同时晶粒尺寸分布均匀性得到提高。在300℃挤压时形成较小的晶粒尺寸、均匀分布的第二相粒子以及较弱的基面织构,从而使合金表现出最佳的综合力学性能。在最佳挤压温度基础上,系统研究了不同挤压速度下合金的晶粒结构、第二相粒子、织构及力学性能的演变规律。探究了 ZTMX3100镁合金的挤出性能。结果表明,随挤压速度提高,合金平均晶粒尺寸逐渐增大,CaMgSn相的比例逐渐降低,合金基面织构极值逐渐增加。合金在0.2 mm/s的挤压速度时获得最高的合金强度以及延伸率。元素含量适中且初熔温度较高使ZTMX3100合金具有良好的挤出性能。因此,合金在10 mm/s(挤压出口速度18m/min)的高挤压速度下仍保持良好的表面质量及较高的综合力学性能。(4)研究了 ZTMX3100合金的时效硬化行为,优化了该合金的最佳时效工艺参数。探究了不同时效时间下合金的微观组织以及力学性能的演变规律。结果表明,在175℃/24h的峰值时效工艺参数下,ZTMX3100合金内部析出大量第二相,这些密集、均匀分布的第二相其相间距离较小,强化作用显着。分析了不同挤压速度对峰值时效态合金晶粒结构、第二相粒子、析出相及力学性能的影响规律。结果表明,慢速挤压时,合金峰值时效后析出相尺寸相对较小,且析出相密集均匀地分布在合金内部,使合金表现出最佳的力学性能。高速挤压时,合金峰值时效后依然保持较高的强度和延伸率,时效强化作用显着。(5)开展了不同挤压速度下的空心镁合金型材热挤压实验,研究了不同挤压速度下型材基体处和纵向焊缝处的微观组织及力学性能的演变规律,分析了不同挤压速度下空心型材焊缝处的断口形貌和断裂机制。结果表明,随挤压速度提高,型材基体处平均晶粒尺寸逐渐增加,CaMgSn相的比例逐渐降低,屈服强度先增后降,延伸率逐渐降低。随挤压速度提高,焊缝位置处的晶粒尺寸逐渐长大,但第二相粒子始终以点状均匀分布在焊缝两侧,不同位置焊缝力学性能随挤压速度提高具有不同的变化趋势。在不同挤压速度下,良好焊合区的焊缝断口形貌均表现出典型的韧窝结构,而不良焊合区的焊缝断口在不同挤压速度下表现出不同的形貌,随挤压速度提高,断口形貌由大面积的沟槽结构逐渐演变为韧窝结构。(6)针对空心镁合金型材纵向焊缝焊合质量的定量评估问题,提出了一种基于K准则的焊缝质量叁维定量评价方法,将K准则的应用由二维推广到叁维,由一条焊合线拓展到整个焊合面。基于热模拟实验,建立了 ZTMX3100合金的本构模型。采用数值模拟软件对空心镁合金型材的热挤压过程进行了数值模拟,获得了整个焊合面上焊合点的物理场量参数,进而计算出了叁维焊合质量指数K3D及无量纲的叁维焊合质量指数K*,对不同挤压速度下空心镁合金型材纵向焊缝焊合质量进行了的定量评估。(本文来源于《山东大学》期刊2018-11-26)

刘楚明[8](2018)在《航空航天用变形镁合金大构件制备关键技术》一文中研究指出变形镁合金力学性能优异,强度及塑性高,在国防领域有广泛应用、意义重大。目前变形镁合金有叁大技术瓶颈:绝对强度低、耐热性差;高品质锭坯制备难;塑性成形性差、各向异性严重。针对变形镁合金的技术瓶颈,中南大学在合金设计、锭坯制备、塑性成形叁个方面取得突破。本文详细介绍了航空航天用变形镁合金制备关键技术。学院建立了多个国际合作交流平台,拥有广泛的国际合作交流渠道,先后与美国麻省理工学院、华盛顿州立大学、密歇根大学、俄亥俄州立大学,德国亚琛工业大学,英国伯明翰大学、利物浦大学,瑞典皇家工学院和查尔姆斯工业大学,俄罗斯圣彼得国立技术大学,日本东京大学、东北大学、东京工业大学,澳大利亚蒙纳士大学、昆士兰大学,新加坡国立大学、南洋理工大学;美国西北太平洋国家实验室、俄罗斯国家轻合金研究院、日本国立物质科学研究院;中国铝业集团、美国铝业公司、Arcelormittal钢铁公司、西南铝业集团、东北轻合金有限公司、南山铝业集团、中铝洛阳铜业有限公司、中色奥博特铜铝业有限公司和宝钛集团有限公司等国际知名大学、研究院所、企业集团建立了长期稳定的合作关系,每年邀请一批国内外相关知名专家学者、工程技术专家前来学院授课、讲学和合作研究(本文来源于《2018中国铸造活动周论文集》期刊2018-11-15)

甄睿,孙扬善,沈学为[9](2018)在《Zn含量对Mg-6Gd-4Y变形镁合金显微组织与力学性能的影响(英文)》一文中研究指出研究了Mg-6Gd-4Y(质量分数,%)合金与添加质量分数1%Zn的Mg-6Gd-4Y-1Zn合金的显微组织与力学性能。结果表明:Mg-6Gd-4Y合金的铸态组织由?-Mg基体和Mg_(24)(GdY)_5两相组成。而含有Zn的Mg-6Gd-4Y-1Zn合金的铸态组织则主要由α-Mg,Mg_(24)(GdY)_5和具有18R-LPSO结构的Mg_(12)Y_1Zn_1相组成。挤压后,在含锌合金中发现了14H-LPSO相,分布于条状分布的Mg_(12)Y_1Zn_1之间。14H-LPSO相的形成机理为沉淀析出,反应可表示为α-Mg′→α-Mg+14H。Zn含量对β系列沉淀物没有明显的影响。在Mg-6Gd-4Y合金和Mg-6Gd-4Y-1Zn合金上进行的时效(T6和T5)处理均引起β'析出相的形成。T6处理后的Mg-6Gd-4Y-1Zn合金具有高抗拉伸强度和良好的延展性,屈服强度(YS),抗拉强度(UTS)和延伸率分别为309 MPa,438 MPa和6.8%。这是18R-LPSO相与细小弥散分布的14H-LPSO相和β'沉淀相共同作用的结果。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2018年10期)

韩钟剑,杨亚琴,李保成,刘震[10](2018)在《退火态AZ31变形镁合金裂纹扩展的研究》一文中研究指出在室温条件下,采用扫描电子显微镜-原位加载的方法对退火态AZ31镁合金进行原位拉伸试验,研究分析其裂纹演变机制。结果表明:退火态AZ31镁合金塑性变形初期,晶粒表面会产生凹凸起伏的褶皱抵抗外力作用;在之后的变形过程中,已开动滑移系的晶粒对未开动的晶粒产生力的作用,此外滑移线到达晶界引起晶界处应力集中,微裂纹在晶界处产生,并按微裂纹-大裂纹-晶间裂纹的方式扩展。(本文来源于《兵器材料科学与工程》期刊2018年05期)

变形镁合金论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

含长周期堆垛有序(Long-period stacking ordered,LPSO)结构的MgRE(Rare Earth)-Zn变形镁合金表现出优异的室温和高温力学性能,已成为开发高强韧稀土镁合金的一个重要研究方向。扭折(Deformation kink)是LPSO结构塑性变形过程中的一种重要演变模式,可以同时提高镁合金的强度和韧性。此外,再结晶和纳米析出相的动态析出行为是该类合金提高综合力学性能的另外两种非常重要的强化机制。因此,很有必要对LPSO结构在塑性变形过程中的演变规律以及相关的动态析出行为进行系统的研究。本论文首先对Mg-Gd-Zn和Mg-Y-Zn两类稀土镁合金进行了Li合金化和固溶处理。研究结果显示Li的添加对α-Mg相、β-(Mg,Zn)3Gd共晶相、(Mg,Zn)24Y5共晶相、18R以及14H产生了严重的影响。主要表现在:Li能够有效细化α-Mg相的晶粒尺寸;Li可以促进β-(Mg,Zn)3Gd和(Mg,Zn)24Y5共晶相形成,而只有当Li的含量小于1 at.%时才有益于18R析出,当Li的含量大于1 at.%时会严重阻碍18R产生。固溶处理后,从Mg-Gd-Zn和MgY-Zn两类合金的α-Mg基体中均析出了层片状14H,但Li的加入抑制了晶界处β-(Mg,Zn)3Gd共晶相向块状14H的转变,并促使β-(Mg,Zn)3Gd共晶相发生了球化。Li的添加改变了α-Mg基体内层片状14H的析出方式,使其由18R直接转变而来变成从过饱和的α-Mg基体中均匀析出。经挤压变形后,Mg-Gd-Zn-Li和Mg-Y-Zn-Li合金均表现出了高的强度和韧性,其屈服强度和伸长率均可达到300 MPa以上和~15%左右,分别为对应铸态合金的~2倍和~4.5倍。挤压合金的强韧化机制主要包括了共晶相碎化、LPSO扭折、动态再结晶析出以及再结晶晶粒中动态析出的精细LPSO和γ'相。通过SEM、EBSD和HAADF-STEM技术分析可知:块状18R发生扭折的同时其相界面会形成“凸起”状结构,从而激发了不连续动态再结晶的形核与长大;层片状14H在挤压的初期会严重阻碍动态再结晶的形成,但其扭折的产生会激发连续动态再结晶晶粒在扭折带边界处形核;此外,随挤压的进行,α-Mg基体内层片状14H在应力的作用下会发生部分溶解,而动态再结晶晶粒逐渐增多,同时大量的溶质原子溶入到再结晶晶粒中,进而导致了一系列精细LPSO和γ'相的动态析出。通过调整挤压比和挤压速度制备出了一种新型高强高韧Mg89Y4Zn2Li5变形镁合金,其抗压强度,屈服强度和断裂压缩率分别达到了632 MPa,410MPa和20.2%。该合金强韧化机制主要包括:18R随挤压比的增加逐渐被挤压成细小的块状结构并且沿挤压方向排列,从而起到了很好的强化纤维作用;动态再结晶随挤压比的增加而趋于完全,且再结晶晶粒尺寸随挤压速度的降低而减小,达到了~1μm;粗大α-Mg原始晶粒中取向相同的层片状14H逐渐溶解而转变成为动态再结晶晶粒中取向各异的精细14H;挤压比的增加和挤压速度的降低导致了高的大角度晶界线密度,起到了有效的晶界强化作用;挤压合金的织构强度随挤压比的增加而逐渐降低。本文通过对Mg-Gd-Zn和Mg-Y-Zn两类稀土镁合金Li合金化研究和LPSO的塑性变形以及相关动态析出行为的探讨,阐明了Li合金化作用,探明了LPSO的演变规律、动态再结晶的形核机制、动态析出相及其形成机理。研究表明:LPSO扭折及碎化、细小的动态再结晶晶粒以及再结晶晶粒中动态析出的精细LPSO均可有效地阻碍位错的运动,从而极大地提高了镁合金的强韧性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

变形镁合金论文参考文献

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论文知识图

热变形ε=25%形貌稀土元素的金属键半径及其在固态镁中...不同挤压工艺下挤压时效态NZ30K合金...镁合金的不同应变下...参数拟合曲线不同变形量室温压缩变形后铸锭心部Mg...

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变形镁合金论文_郎玉婧
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