本文主要研究内容
作者郑嫄（2019）在《低合金化Mg-9Al-Zn镁合金的组织及力学性能研究》一文中研究指出：作为使用最为广泛的商用镁合金,Mg-Al系镁合金综合力学性能的提高一直是研究的热点。由于Mg17Al12相的存在,该类合金的使用温度一般不超过120℃。将稀土元素加入Mg-Al系合金中形成高熔点化合物是提高其力学性能较为可行的方法,稀土化合物的存在既能够抑制室温位错运动,又可以阻碍高温位错运动和晶界滑移,但合金成本随之提高。Si元素是提高合金耐热性的低成本元素,然而传统的Mg2Si相较为粗大,一般只能用于强化铸造Mg-Al系合金。本研究以低成本元素设计同时提高Mg-Al系合金的室温及高温力学性能为目的,选择铝含量相对较高的Mg-9Al-Zn作为参考蓝本,设计了Mg-9Al-Zn-0.5RE-Si、Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-Si、Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca、Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-0.5Si四种合金。通过Ca、Si及La/Ce混合稀土元素低合金化产生协同作用,调整Mg-9Al-Zn合金中Mg2Si相、CaMgSi相及稀土化合物的数量及形态,研究了这三类元素低合金化Mg-9Al-Zn合金的协同作用规律,对四种合金的微观组织和力学性能进行研究。此后对合金进行挤压变形,对变形合金的微观组织及力学性能进行研究,分析其室温及高温强化机理。研究结果表明:1、与本文相同质量比的三类低合金化元素在Mg-9Al-Zn合金中产生的协同作用规律如下:稀土元素与Si元素协同作用时,合金中会形成Mg17Al12相、Al11（La,Ce）3相和Mg2Si相;稀土元素与Ca元素协同作用时,合金中会形成Mg17Al12相、Al11（La,Ce）3相和Al2Ca相;当Ca、Si和稀土元素协同作用时,合金中会形成Mg17Al12相、Al11（La,Ce）3相、Mg2Si相和CaMgSi相。值得关注的是,Ca、Si和稀土元素的添加量均为0.5wt%时,Mg2Si相显著细化,合金力学性能显著提高。2、四种铸态合金经T6（420℃/20h+200℃/64h）处理后具有良好的力学性能,时效峰值态Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-0.5Si合金具有最佳的力学性能,室温下其屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为131MPa、172MPa和2.4%;200℃拉伸时,其屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为110MPa、129MPa和5.4%。合金的断裂方式从沿晶断裂为主逐渐向穿晶断裂转变,由脆性断裂逐渐向韧脆混合型断裂转变。3、大量化合物的存在能够促进挤压过程动态再结晶形核,显著细化晶粒。四种合金的平均晶粒尺寸分别为6.6±0.5μm、5.1±0.3μm、4.2±0.2μm、3.8±0.2μm。晶粒的充分细化使合金室温力学性能显著提高;尽管晶粒细化使低熔点晶界比例迅速增加,但弥散分布的破碎化合物和高熔点析出相有效钉扎了晶内位错运动和晶界滑移,使合金室温和高温力学性能同时有效提高。挤压态Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-0.5Si合金具有最佳的力学性能,室温下其屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为351MPa、383MPa和7.4%;200℃拉伸时,其屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为136MPa、153MPa和49%。4、在125-150℃/40-100MPa条件下,挤压态Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-0.5Si合金蠕变机制以位错蠕变为主,伴随着晶界滑移、晶格自扩散。5、挤压态合金在200℃等温时效16h时达到峰值,β-Mg17Al12相呈层片状或颗粒状析出。挤压时效峰值态Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-0.5Si合金室温下屈服强度、抗拉强度和延伸率分别达到了362MPa、398MPa和6.5%。但由于时效析出的β-Mg17Al12相在高温条件下发生软化,因此挤压时效峰值态合金的高温力学性能与挤压态合金相比较低。
Abstract
zuo wei shi yong zui wei an fan de shang yong mei ge jin ,Mg-Alji mei ge jin zeng ge li xue xing neng de di gao yi zhi shi yan jiu de re dian 。you yu Mg17Al12xiang de cun zai ,gai lei ge jin de shi yong wen du yi ban bu chao guo 120℃。jiang xi tu yuan su jia ru Mg-Alji ge jin zhong xing cheng gao rong dian hua ge wu shi di gao ji li xue xing neng jiao wei ke hang de fang fa ,xi tu hua ge wu de cun zai ji neng gou yi zhi shi wen wei cuo yun dong ,you ke yi zu ai gao wen wei cuo yun dong he jing jie hua yi ,dan ge jin cheng ben sui zhi di gao 。Siyuan su shi di gao ge jin nai re xing de di cheng ben yuan su ,ran er chuan tong de Mg2Sixiang jiao wei cu da ,yi ban zhi neng yong yu jiang hua zhu zao Mg-Alji ge jin 。ben yan jiu yi di cheng ben yuan su she ji tong shi di gao Mg-Alji ge jin de shi wen ji gao wen li xue xing neng wei mu de ,shua ze lv han liang xiang dui jiao gao de Mg-9Al-Znzuo wei can kao lan ben ,she ji le Mg-9Al-Zn-0.5RE-Si、Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-Si、Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca、Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-0.5Sisi chong ge jin 。tong guo Ca、Siji La/Cehun ge xi tu yuan su di ge jin hua chan sheng xie tong zuo yong ,diao zheng Mg-9Al-Znge jin zhong Mg2Sixiang 、CaMgSixiang ji xi tu hua ge wu de shu liang ji xing tai ,yan jiu le zhe san lei yuan su di ge jin hua Mg-9Al-Znge jin de xie tong zuo yong gui lv ,dui si chong ge jin de wei guan zu zhi he li xue xing neng jin hang yan jiu 。ci hou dui ge jin jin hang ji ya bian xing ,dui bian xing ge jin de wei guan zu zhi ji li xue xing neng jin hang yan jiu ,fen xi ji shi wen ji gao wen jiang hua ji li 。yan jiu jie guo biao ming :1、yu ben wen xiang tong zhi liang bi de san lei di ge jin hua yuan su zai Mg-9Al-Znge jin zhong chan sheng de xie tong zuo yong gui lv ru xia :xi tu yuan su yu Siyuan su xie tong zuo yong shi ,ge jin zhong hui xing cheng Mg17Al12xiang 、Al11（La,Ce）3xiang he Mg2Sixiang ;xi tu yuan su yu Cayuan su xie tong zuo yong shi ,ge jin zhong hui xing cheng Mg17Al12xiang 、Al11（La,Ce）3xiang he Al2Caxiang ;dang Ca、Sihe xi tu yuan su xie tong zuo yong shi ,ge jin zhong hui xing cheng Mg17Al12xiang 、Al11（La,Ce）3xiang 、Mg2Sixiang he CaMgSixiang 。zhi de guan zhu de shi ,Ca、Sihe xi tu yuan su de tian jia liang jun wei 0.5wt%shi ,Mg2Sixiang xian zhe xi hua ,ge jin li xue xing neng xian zhe di gao 。2、si chong zhu tai ge jin jing T6（420℃/20h+200℃/64h）chu li hou ju you liang hao de li xue xing neng ,shi xiao feng zhi tai Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-0.5Sige jin ju you zui jia de li xue xing neng ,shi wen xia ji qu fu jiang du 、kang la jiang du he yan shen lv fen bie wei 131MPa、172MPahe 2.4%;200℃la shen shi ,ji qu fu jiang du 、kang la jiang du he yan shen lv fen bie wei 110MPa、129MPahe 5.4%。ge jin de duan lie fang shi cong yan jing duan lie wei zhu zhu jian xiang chuan jing duan lie zhuai bian ,you cui xing duan lie zhu jian xiang ren cui hun ge xing duan lie zhuai bian 。3、da liang hua ge wu de cun zai neng gou cu jin ji ya guo cheng dong tai zai jie jing xing he ,xian zhe xi hua jing li 。si chong ge jin de ping jun jing li che cun fen bie wei 6.6±0.5μm、5.1±0.3μm、4.2±0.2μm、3.8±0.2μm。jing li de chong fen xi hua shi ge jin shi wen li xue xing neng xian zhe di gao ;jin guan jing li xi hua shi di rong dian jing jie bi li xun su zeng jia ,dan mi san fen bu de po sui hua ge wu he gao rong dian xi chu xiang you xiao ding za le jing nei wei cuo yun dong he jing jie hua yi ,shi ge jin shi wen he gao wen li xue xing neng tong shi you xiao di gao 。ji ya tai Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-0.5Sige jin ju you zui jia de li xue xing neng ,shi wen xia ji qu fu jiang du 、kang la jiang du he yan shen lv fen bie wei 351MPa、383MPahe 7.4%;200℃la shen shi ,ji qu fu jiang du 、kang la jiang du he yan shen lv fen bie wei 136MPa、153MPahe 49%。4、zai 125-150℃/40-100MPatiao jian xia ,ji ya tai Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-0.5Sige jin ru bian ji zhi yi wei cuo ru bian wei zhu ,ban sui zhao jing jie hua yi 、jing ge zi kuo san 。5、ji ya tai ge jin zai 200℃deng wen shi xiao 16hshi da dao feng zhi ,β-Mg17Al12xiang cheng ceng pian zhuang huo ke li zhuang xi chu 。ji ya shi xiao feng zhi tai Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-0.5Sige jin shi wen xia qu fu jiang du 、kang la jiang du he yan shen lv fen bie da dao le 362MPa、398MPahe 6.5%。dan you yu shi xiao xi chu de β-Mg17Al12xiang zai gao wen tiao jian xia fa sheng ruan hua ,yin ci ji ya shi xiao feng zhi tai ge jin de gao wen li xue xing neng yu ji ya tai ge jin xiang bi jiao di 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自吉林大学的郑嫄，发表于刊物吉林大学2019-06-25论文，是一篇关于合金论文,低合金化论文,微观组织论文,力学性能论文,蠕变性能论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自吉林大学2019-06-25论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。