稀土含量与挤压工艺对Mg-Gd-Er-Zn合金组织及其力学性能的影响

发布时间：2023-10-15 15:47

　　镁合金作为目前最轻的金属结构材料,具有密度小、比强度和比刚度高、减振性能优异等优点,在航空航天、国防军工、交通运输等对轻量化要求越来越高的领域具有十分广阔的应用前景。但由于镁合金的绝对强度低、室温塑性差极大地限制了镁合金的工业化应用。因此,研发具有优异综合力学性能的变形镁合金并了解其室温塑性变形行为,对开发新型高强韧变形镁合金和促进变形镁合金的大规模应用具有重要的学术意义和应用价值。本文主要以Mg-1.5Zn(wt.%)合金为基础,通过添加等质量的稀土Gd与Er制备了Mg-Gd-Er-Zn合金。研究了双稀土(Gd,Er)含量以及挤压工艺对Mg-Gd-Er-Zn合金组织与性能的影响,最终制备出了综合力学性能优异的变形镁合金,并对其室温塑性变形行为进行了讨论。铸态Mg-Gd-Er-Zn合金主要由α-Mg和W相(Mg₃Zn₃(Gd,Er)₂)组成;当双稀土(Gd,Er)含量超过4wt.%时,铸态合金中形成了LPSO相。经过450℃热处理后,铸态Mg-4Gd-4Er-1.5Zn(GEZ41)和Mg-6Gd-6Er-1.5Zn(G...

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中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 镁合金的强韧化机制
        1.2.1 固溶强化
        1.2.2 细晶强化
        1.2.3 第二相强化
        1.2.4 其他强化
    1.3 镁合金的塑性变形
        1.3.1 滑移
        1.3.2 孪生
        1.3.3 晶界滑动
        1.3.4 动态再结晶
    1.4 稀土Gd、Er对镁合金组织与性能的影响
    1.5 挤压工艺对镁合金组织与性能的影响
    1.6 主要研究内容
2 稀土含量对Mg-Gd-Er-Zn合金组织与力学性能的影响
    2.1 引言
    2.2 实验设计及研究方法
        2.2.1 合金成分设计
        2.2.2 材料制备
        2.2.3 测试方法
    2.3 稀土含量对铸态及均匀化态合金组织的影响
        2.3.1 铸态合金的微观组织
        2.3.2 均匀化态合金的微观组织
    2.4 稀土含量对挤压态合金组织的影响
        2.4.1 挤压态合金的XRD分析
        2.4.2 挤压态合金的金相与SEM分析
        2.4.3 挤压态合金的织构演变
    2.5 稀土含量对挤压态合金力学性能的影响
        2.5.1 力学性能分析
        2.5.2 应变硬化行为分析
        2.5.3 拉伸断口形貌分析
    2.6 本章小结
3 挤压工艺对Mg-Gd-Er-Zn合金组织与力学性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验设计及研究方法
        3.2.1 材料制备
        3.2.2 测试方法
    3.3 均匀化工艺对挤压态合金组织与力学性能的影响
        3.3.1 均匀化工艺对Mg-Gd-Er-Zn合金第二相组织的影响
        3.3.2 第二相对挤压态合金微观组织的影响
        3.3.3 第二相对挤压态合金力学性能的影响
    3.4 挤压比对挤压态合金组织与力学性能的影响
        3.4.1 挤压比对挤压态合金微观组织的影响
        3.4.2 挤压比对挤压态合金力学性能的影响
    3.5 本章小结
4 挤压态Mg-Gd-Er-Zn合金室温塑性变形行为分析
    4.1 引言
    4.2 实验设计及过程
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 测试方法
        4.2.3 模拟部分
    4.3 挤压态Mg-Gd-Er-Zn合金的室温拉压变形行为
        4.3.1 室温拉伸与压缩的力学行为模拟
        4.3.2 室温拉伸变形行为分析
        4.3.3 室温压缩变形行为分析
    4.4 本章小结
5 结论
致谢
参考文献
附录
    A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B.作者在攻读学位期间取得的科研成果及奖励目录



本文编号：3854198