Mg-6Al-1Zn-0.9Sn镁合金塑性变形组织演化与力学性能研究

发布时间：2023-11-30 17:54

　　镁合金具备比强度和比刚度高、吸振和阻尼性能好、电磁屏蔽性强、易于回收再利用等优点,在车辆交通、医疗器械、空天宇航、国防军工和通信电子等领域的应用前景广阔。然而镁合金的密排六方晶体结构导致其室温塑性变形能力较差,并且常规的塑性加工方法对镁合金的力学性能提升非常有限。这些问题严重限制了镁合金的大规模工业应用。针对上述问题,本文研究了Mg-6Al-1Zn-0.9Sn(ATZ611)镁合金塑性变形的组织演化和力学性能。探讨了等径角挤压(ECAP)工艺参数对组织和性能影响,分析了等径角挤压镁合金低强度、高塑性的原因;开发了“等径角挤压+多道次轧制”的强韧化工艺路线,评价了不同晶粒结构组织的强韧化潜力;揭示了混晶结构组织的塑性变形行为,阐明了粗晶织构影响混晶组织力学性能的机理。主要得到以下结论:(1)ECAP变形温度影响镁合金的微观组织演变。250℃下ATZ611镁合金获得了显著的晶粒细化效果,析出相也被充分破碎和球化。伴随着均匀细晶组织的形成,晶粒c轴逐渐转向与通道出口成135°夹角的方向;300℃下的晶粒细化效果较差,第二相不能得到充分的析出和破碎。晶粒c轴也具有逐渐转向垂直于最大剪切力的趋势...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 选题意义
    1.3 镁合金的组织与性能
    1.4 镁合金的塑性变形机理
        1.4.1 镁合金的滑移
        1.4.2 镁合金的孪生
        1.4.3 镁合金的晶间变形和晶界滑移
    1.5 镁合金的力学性能与强韧化原理
        1.5.1 固溶强化
        1.5.2 沉淀强化
        1.5.3 细晶强化
        1.5.4 应变强化
    1.6 镁合金的塑性加工工艺及大塑性变形技术
        1.6.1 挤压
        1.6.2 轧制
        1.6.3 大塑性变形技术
        1.6.4 等径角挤压技术
    1.7 主要研究内容
第2章 实验材料和方法
    2.1 实验材料及预处理
    2.2 实验方法
        2.2.1 等径角挤压设备与工艺参数
        2.2.2 轧制设备与工艺参数
    2.3 力学性能测试
        2.3.1 室温拉伸试验
        2.3.2 高温拉伸试验
    2.4 样品表征
        2.4.1 成分测试与X射线衍射物相分析
        2.4.2 光学/扫描电镜显微组织观察(OM/SEM)
        2.4.3 电子背散射衍射观察与织构分析(EBSD)
    2.5 实验技术路线
第3章 等径角挤压ATZ611 镁合金的显微组织演化
    3.1 引言
    3.2 ECAP工艺对ATZ611 镁合金组织和织构的影响
        3.2.1 250 ℃一至四道次ECAP的组织和织构演化
        3.2.2 300 ℃一至四道次ECAP的组织和织构演化
    3.3 ATZ611 镁合金不同温度八道次ECAP的显微组织和织构
    3.4 本章小结
第4章 等径角挤压ATZ611 镁合金的力学性能与变形行为
    4.1 引言
    4.2 等径角挤压ATZ611 镁合金的室温拉伸性能
    4.3 等径角挤压ATZ611 镁合金的室温塑性变形行为
    4.4 等径角挤压ATZ611 镁合金的高温拉伸性能
    4.5 本章小结
第5章 轧制ATZ611 镁合金的力学性能及强韧化机理
    5.1 引言
    5.2 不同组织特征的ECAP样品轧制后的力学性能
    5.3 混晶结构ATZ611 镁合金的高强韧性分析
    5.4 探索短流程工艺制备高性能混晶组织ATZ611 镁合金
    5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
研究生阶段科研成果
致谢



本文编号：3868947