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镁合金MgSrZnY和MgSrAlY合金微观组织结构和高温压缩性能

收藏本文 2024-02-28 点赞:7834 浏览:24587 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:镁合金作为目前比重最轻的金属结构材料,在汽车和电子通讯等行业中得到越来越广泛的运用。镁合金对于国民经济作用非常重大,运用前景广阔。但是,镁合金高温耐热性较差,限制了其运用范围。本论文以Mg-Sr二元合金为基础,采取“熔-浸”还原法,制备了Mg-Sr-Zn-Y和Mg-Sr-Al-Y合金。通过添加Zn、Al和稀土Y元素,改善Mg-Sr合金的显微组织,提升Mg-Sr合金的高温压缩性能。借助于X射线衍射仪鉴定了试验材料的相组成,利用光学显微镜、扫描电镜观察了试验材料的组织结构。计算了不同变形工艺条件下试验材料的应变速率敏感指数和表观激活能,论述了高温压缩变形机制。Mg-Sr-Zn-Y和Mg-Sr-Al-Y合金的金相组织是由白色的枝晶α-Mg基体和分布在晶界周围呈黑色不连续的条状和颗粒状分布的二次相组成,相比Mg-Sr-Y、Mg-Sr-Zn和Mg-Sr-Al合金,Mg-Sr-Zn-Y和Mg-Sr-Al-Y合金组织更为细化,晶粒的圆整度整体提升,晶界净化效果更为显著。Mg-Sr-Zn-Y合金中主要有着α-Mg、Mg_(17)Sr_2、Mg_(12)YZn相,Mg_(12)YZn相呈颗粒状弥散分布于枝晶内和晶间,对晶界和位错的滑移起到了一定的阻碍作用,强化了基体;Mg-Sr-Al-Y合金中主要有着α-Mg、Mg_(17)Sr_2、Al_2Y,Al_2Y相呈颗粒状分布在晶粒内部。探讨结果表明:相同压缩温度和应变速率下,合金的抗压强度随着合金元素Al、Zn、Y含量的增加而提升。在整个实验温度范围内300K~525K,Mg-Sr-Zn-Y合金的变形机制主要以位错的滑移和孪生为主;对于Mg-Sr-Al-Y合金,在300K~425K之间时,变形机制为位错的滑移和孪生,在475K~525K之间时则主要以晶界的滑动为主。关键词:耐热镁合金论文高温压缩论文应变速率论文组织结构论文

    摘要5-6

    Abstract6-10

    1 绪论10-22

    1.1 选题背景10-11

    1.2 国内外耐热镁合金探讨近况11-14

    1.2.1 国外耐热镁合金的探讨近况11-12

    1.2.2 国内耐热镁合金的探讨近况12-14

    1.3 耐热镁合金的组织结构与性能探讨14-17

    1.3.1 耐热镁合金的组织结构14

    1.3.2 耐热镁合金的力学性能14-15

    1.3.3 耐热镁合金的高温变形行为15-17

    1.4 耐热镁合金的运用、进展走势及有着的不足17-20

    1.4.1 耐热镁合金的运用17-18

    1.4.2 耐热镁合金的进展走势18-20

    1.4.3 耐热镁合金有着的主要不足20

    1.5 探讨作用、探讨内容20-22

    1.5.1 探讨作用20-21

    1.5.2 探讨内容21-22

    2 实验材料及策略22-28

    2.1 实验材料22

    2.2 实验案例22-24

    2.2.1 合金成分设计23

    2.2.2 技术路线23-24

    2.3 热处理实验24

    2.4 力学性能实验24-26

    2.4.1 热挤压实验24-25

    2.4.2 高温压缩实验25-26

    2.5 组织结构表征26-28

    2.5.1 合金成分浅析26-27

    2.5.2 XRD 浅析27

    2.5.3 金相浅析27

    2.5.4 SEM 和 EDS 浅析27

    2.5.5 TEM 浅析27-28

    3 Mg-Sr-Zn-Y 合金组织结构及高温压缩行为探讨28-43

    3.1 引言28

    3.2 Mg-Sr-Zn-Y 合金的铸态组织结构28-34

    3.2.1 Zn 对 Mg-Sr-Zn-Y 合金铸态组织的影响28-33

    3.2.2 Y 对 Mg-Sr-Zn-Y 合金铸态组织的影响33-34

    3.3 均匀化退火对 Mg-Sr-Zn-Y 合金组织的影响34-35

    3.4 热挤压对 Mg-Sr-Zn-Y 合金组织的影响35-37

    3.5 Mg-Sr-Zn-Y 合金的高温压缩变形行为37-42

    3.5.1 温度对 Mg-Sr-Zn-Y 合金压缩变形行为的影响37-39

    3.5.2 应变速率对 Mg-Sr-Zn-Y 合金压缩变形行为的影响39-41

    3.5.3 Zn 含量对 Mg-Sr-Zn-Y 合金压缩变形行为的影响41-42

    3.6 本章小结42-43

    4 Mg-Sr-Al-Y 合金组织结构及高温压缩行为探讨43-54

    4.1 引言43

    4.2 Mg-Sr-Al-Y 合金的铸态组织结构43-47

    4.2.1 Al 对 Mg-Sr-Al-Y 合金铸态组织的影响43-46

    4.2.2 Y 对 Mg-Sr-Al-Y 合金铸态组织的影响46-47

    4.3 均匀化退火对 Mg-Sr-Al-Y 合金组织的影响47-48

    4.4 热挤压对 Mg-Sr-Al-Y 合金组织的影响48-49

    4.5 Mg-Sr-Al-Y 合金的高温压缩变形行为49-52

    4.5.1 温度对 Mg-Sr-Al-Y 合金压缩变形行为的影响49-51

    4.5.2 应变速率对 Mg-Sr-Al-Y 合金压缩变形行为的影响51-52

    4.5.3 Y 含量对 Mg-Sr-Al-Y 合金压缩变形行为的影响52

    4.6 本章小结52-54

    5 高温压缩变形机理54-65

    5.1 引言54

    5.2 高温压缩变形历程中的应变速率敏感指数54-57

    5.3 高温压缩变形历程中的激活能57-59

    5.4 高温压缩变形后的组织观察59-63

    5.4.1 变形温度对组织的影响59-61

    5.4.2 变形速率对组织的影响61-63

    5.5 高温压缩变形机制的探讨63-64

    5.6 本章小结64-65

    6 结论65-66

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