首页> 正文

含Nd耐热镁合金显微组织和性能的研究

2020-11-23阅读(563)

含Nd耐热镁合金显微组织和性能的研究

论文摘要

稀土元素是改善镁合金高温性能最有效的元素,在耐热镁合金中,稀土镁合金占有特殊的地位,目前世界各国含稀土铸造镁合金牌号已占镁合金总数50%以上。中国是镁、稀土资源大国,研究和开发价格适中和高性能的稀土镁合金具有非常有利的条件。本文以Mg-Nd二元合金和Mg-Al-Nd三元合金为主要研究对象,运用光学金相分析（OM）,扫描电子显微分析（SEM）,电子束微区分析（EDAX）,X射线衍射分析（XRD）,等离子耦合光谱（ICP）,透射电子显微分析（TEM）等多种分析和测试手段,系统研究了不同稀土元素La和Nd以及Nd含量的变化对Mg-Nd二元合金和Mg-Al-Nd三元合金的显微组织、力学性能和抗蠕变性能的影响。在Mg-La和Mg-Nd二元铸态合金中,La和Nd在合金中的分布形式明显不同。La主要存在于沿枝晶间界形成连续粗大的网状分布的共晶相（Mg+Mg17La2）中;而Nd则以部分存在于离异共晶Mg12Nd相中,其余则过饱和固溶于基体中。随着Nd含量的增加,Mg12Nd离异共晶的数量也逐渐增加,分布方式也从沿晶界上的点状逐渐过渡到网状分布。利用SEM和TEM研究了N2合金固溶（525℃/8小时）时效（250℃）后的显微组织。结果表明,时效1小时后,带状排列的βˊ相和片状的β相先后从α-Mg基体中析出,βˊ相、β相和α-Mg基体都有一定的共格关系,其中βˊ相和α-Mg基体共格关系为（110）β’//（0001）Mg和[112 ]β’// [1100]Mg;β相和α-Mg基体的共格关系为（011）β//（2110）Mg和[100]β//[0001]Mg。两者的惯析面分别（1100）Mg和（2110）Mg面。时效6小时后,介稳的带状排列的βˊ相消失,平衡β相沿[0001] Mg方向长大。同时对N2合金的XRD分析表明,时效6小时后合金中的析出相只有β（Mg12Nd）。对时效合金的硬度测试表明,随时效时间的延长,合金的硬度先升高,达到峰值后随时效时间的延长,硬度下降。通过计算析出相βˊ相和β相与α-Mg基体在惯析面和底面上的原子错配程度,解释了两相形貌形成的原因。结果发现在惯析面上两相和基体之间有非常好的原子匹配,特别是βˊ相在惯析面上和Mg之间几乎没有错配度。通过析出过程中的热力学和动力学分析,分析了βˊ相和β相形成过程中的形核和长大的过程。铸态Mg-Nd二元合金的室温拉伸性能相比Mg-Al基合金稍差,但是在高温下显示了优异的拉伸性能,而L2合金不论在室温和高温下,拉伸性能都非常差。固溶时效处理使Mg-Nd二元合金在室温和高温下的拉伸性能大大提高。热挤压后的N2合金具有非常优异的综合拉伸性能。对断口的显微组织研究表明,在室温下铸态合金L2属于典型的沿晶脆性断裂;随着Nd含量的增加,Mg-Nd二元铸态合金从典型的解理断裂向沿晶断裂转化。在高温下,各铸态合金的断裂机理基本没有改变。而挤压后的N2合金的断裂为典型的塑性韧窝断裂,随着温度的提高,韧窝的深度加深,塑性增强。对Mg-Nd二元合金在175℃/70MPa、200℃/70MPa和225℃/70MPa的蠕变性能研究表明,

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 镁的基本性质
  • 1.2 镁合金的应用发展状况
  • 1.3 耐热镁合金的分类和研究状况
  • 1.4 镁合金的蠕变
  • 1.5 本课题的研究背景、研究目的、主要内容和创新点
  • 参考文献
  • 第二章 实验过程和研究方法
  • 2.1 研究的工艺路线
  • 2.2 镁合金的成分设计
  • 2.3 合金制备
  • 2.4 试样制备
  • 2.5 热处理和热加工
  • 2.6 力学性能测试
  • 2.7 合金成分、组织和相分析
  • 参考文献
  • 第三章 二元 Mg-Nd 合金显微组织和力学性能的研究
  • 3.1 合金的成分设计与制备
  • 3.2 铸态合金的显微组织
  • 3.3 合金固溶处理
  • 3.4 Mg-Nd 二元合金的时效处理
  • 3.5 挤压变形对N2 合金显微组织的影响
  • 3.6 合金力学性能
  • 3.7 合金断口分析
  • 3.8 分析和讨论
  • 3.9 本章结论
  • 参考文献
  • 第四章 Mg-Nd 二元蠕变性能分析
  • 4.1 合金的蠕变性能
  • 4.2 合金蠕变后的显微组织
  • 4.3 分析与讨论
  • 4.4 本章结论
  • 参考文献
  • 第五章 微量 Ti 对 Mg-2Nd 二元合金细化作用的研究
  • 5.1 合金的成分设计与制备
  • 5.2 合金的组织观察
  • 5.3 合金力学性能
  • 5.4 合金的抗蠕变性能
  • 5.5 分析与讨论
  • 5.6 本章结论
  • 参考文献
  • 第六章 Nd 对三元 Mg-Al-RE 合金组织和性能的影响
  • 6.1 合金的成分设计和制备
  • 6.2 铸态合金Mg-4Al-xRE 的显微组织分析
  • 6.3 铸态合金Mg-4Al-xRE 的力学性能
  • 6.4 铸态合金Mg-4Al-xRE 的抗蠕变性能
  • 6.5 铸态合金蠕变后的显微组织
  • 6.6 分析与讨论
  • 6.7 本章结论
  • 参考文献
  • 第七章 主要结论
  • 致谢
  • 读博期间发表文章清单:

    • 相关论文文献

    • [1].ND增强镁基复合材料的热膨胀性能研究[J]. 电子显微学报 2020(04)
    • [2].D_(nd)点群的几点释疑[J]. 大学化学 2016(11)
    • [3].羧甲基壳聚糖对Nd~(3+)的吸附性能[J]. 材料保护 2016(07)
    • [4].不同稀土Nd~(3+)掺杂含量对锰锌铁氧体吸波性能的影响[J]. 硅酸盐通报 2019(11)
    • [5].含微量Nd镁基生物材料的研究现状[J]. 科技创新导报 2016(25)
    • [6].掺Nd~(3+)增益导引-折射率交叉导引光纤激光器阈值特性分析[J]. 南京邮电大学学报(自然科学版) 2017(04)
    • [7].低分子量壳聚糖Nd~(3+)配合物的合成及抑菌性研究[J]. 资源开发与市场 2010(06)
    • [8].828nm激发下Nd~(3+)掺杂TiO_2上转换发光的研究[J]. 化工新型材料 2010(08)
    • [9].轴流泵nD值意义探析[J]. 水泵技术 2013(02)
    • [10].(nd)~3电子组态的波函数[J]. 大学物理 2013(06)
    • [11].ND序列的中心极限定理[J]. 广西科学 2010(01)
    • [12].ND序列乘积和的强收敛性[J]. 广西科学 2010(03)
    • [13].不同中药复方对蛋鸡ND免疫效果的影响[J]. 中国农学通报 2008(05)
    • [14].Nd对挤压铸造镁合金组织和力学性能的影响[J]. 特种铸造及有色合金 2014(09)
    • [15].稀土元素Nd取代对钴锌铁氧体介电损耗的影响[J]. 沈阳理工大学学报 2013(05)
    • [16].石墨烯被动调Q掺Nd~(3+)激光器研究进展[J]. 激光技术 2016(02)
    • [17].柠檬酸凝胶燃烧法制备Nd、Yb:GGG纳米多晶粉体[J]. 稀有金属材料与工程 2011(S2)
    • [18].莺歌海盆地Nd同位素特征及其对物源的制约[J]. 内江科技 2011(12)
    • [19].聚吡咯-Nd~(3+)取代镍铁氧体-石墨微片复合材料的制备及性能[J]. 济南大学学报(自然科学版) 2017(04)
    • [20].浅谈ND钢钢管的焊接技术[J]. 中国设备工程 2017(15)
    • [21].乡村振兴视域下的壮族传统文化变迁研究——基于中越边境地区ND屯的田野考察[J]. 南宁师范大学学报(哲学社会科学版) 2020(01)
    • [22].考登钢鳍片与ND钢钢管H型鳍片电阻焊的焊接工艺[J]. 金属加工(热加工) 2020(01)
    • [23].ND钢管在干熄焦锅炉副省煤器中的应用[J]. 中国冶金 2017(10)
    • [24].东北地区晚古生代-中生代I型和A型花岗岩Nd同位素变化趋势及其构造意义[J]. 岩石学报 2014(07)
    • [25].Nd~(3+)掺杂对尖晶石型镍铁氧体吸波性能的影响[J]. 磁性材料及器件 2013(05)
    • [26].金雀异黄素衍生物与Nd~(3+)配合物的合成、表征及抗肿瘤活性研究[J]. 赣南医学院学报 2012(06)
    • [27].Ca_3Sc_2Si_3O_12:Ce~(3+),Nd~(3+)近红外荧光粉的制备和发光性质[J]. 硅酸盐学报 2010(10)
    • [28].Nd~(3+):ZnO-B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2系透明玻璃陶瓷的制备及表征[J]. 人工晶体学报 2012(05)
    • [29].阵列微电极研究Nd~(3+)对金属铜在3.5% NaCl溶液中腐蚀电化学行为的影响[J]. 化学学报 2010(12)
    • [30].Nd对喷射成形Mg-9Al-3Zn-6.5Ca-0.6Mn镁合金组织及力学性能的影响[J]. 粉末冶金工业 2008(05)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

    含Nd耐热镁合金显微组织和性能的研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5