本文主要研究内容
作者柳伟（2019）在《Mg-RE-Zn变形镁合金中LPSO结构演变规律及动态析出行为研究》一文中研究指出：含长周期堆垛有序(Long-period stacking ordered,LPSO)结构的MgRE(Rare Earth)-Zn变形镁合金表现出优异的室温和高温力学性能,已成为开发高强韧稀土镁合金的一个重要研究方向。扭折(Deformation kink)是LPSO结构塑性变形过程中的一种重要演变模式,可以同时提高镁合金的强度和韧性。此外,再结晶和纳米析出相的动态析出行为是该类合金提高综合力学性能的另外两种非常重要的强化机制。因此,很有必要对LPSO结构在塑性变形过程中的演变规律以及相关的动态析出行为进行系统的研究。本论文首先对Mg-Gd-Zn和Mg-Y-Zn两类稀土镁合金进行了Li合金化和固溶处理。研究结果显示Li的添加对α-Mg相、β-(Mg,Zn)3Gd共晶相、(Mg,Zn)24Y5共晶相、18R以及14H产生了严重的影响。主要表现在:Li能够有效细化α-Mg相的晶粒尺寸;Li可以促进β-(Mg,Zn)3Gd和(Mg,Zn)24Y5共晶相形成,而只有当Li的含量小于1 at.%时才有益于18R析出,当Li的含量大于1 at.%时会严重阻碍18R产生。固溶处理后,从Mg-Gd-Zn和MgY-Zn两类合金的α-Mg基体中均析出了层片状14H,但Li的加入抑制了晶界处β-(Mg,Zn)3Gd共晶相向块状14H的转变,并促使β-(Mg,Zn)3Gd共晶相发生了球化。Li的添加改变了α-Mg基体内层片状14H的析出方式,使其由18R直接转变而来变成从过饱和的α-Mg基体中均匀析出。经挤压变形后,Mg-Gd-Zn-Li和Mg-Y-Zn-Li合金均表现出了高的强度和韧性,其屈服强度和伸长率均可达到300 MPa以上和~15%左右,分别为对应铸态合金的~2倍和~4.5倍。挤压合金的强韧化机制主要包括了共晶相碎化、LPSO扭折、动态再结晶析出以及再结晶晶粒中动态析出的精细LPSO和γ’相。通过SEM、EBSD和HAADF-STEM技术分析可知:块状18R发生扭折的同时其相界面会形成“凸起”状结构,从而激发了不连续动态再结晶的形核与长大;层片状14H在挤压的初期会严重阻碍动态再结晶的形成,但其扭折的产生会激发连续动态再结晶晶粒在扭折带边界处形核;此外,随挤压的进行,α-Mg基体内层片状14H在应力的作用下会发生部分溶解,而动态再结晶晶粒逐渐增多,同时大量的溶质原子溶入到再结晶晶粒中,进而导致了一系列精细LPSO和γ’相的动态析出。通过调整挤压比和挤压速度制备出了一种新型高强高韧Mg89Y4Zn2Li5变形镁合金,其抗压强度,屈服强度和断裂压缩率分别达到了632 MPa,410MPa和20.2%。该合金强韧化机制主要包括:18R随挤压比的增加逐渐被挤压成细小的块状结构并且沿挤压方向排列,从而起到了很好的强化纤维作用;动态再结晶随挤压比的增加而趋于完全,且再结晶晶粒尺寸随挤压速度的降低而减小,达到了~1μm;粗大α-Mg原始晶粒中取向相同的层片状14H逐渐溶解而转变成为动态再结晶晶粒中取向各异的精细14H;挤压比的增加和挤压速度的降低导致了高的大角度晶界线密度,起到了有效的晶界强化作用;挤压合金的织构强度随挤压比的增加而逐渐降低。本文通过对Mg-Gd-Zn和Mg-Y-Zn两类稀土镁合金Li合金化研究和LPSO的塑性变形以及相关动态析出行为的探讨,阐明了Li合金化作用,探明了LPSO的演变规律、动态再结晶的形核机制、动态析出相及其形成机理。研究表明:LPSO扭折及碎化、细小的动态再结晶晶粒以及再结晶晶粒中动态析出的精细LPSO均可有效地阻碍位错的运动,从而极大地提高了镁合金的强韧性。
Abstract
han chang zhou ji dui duo you xu (Long-period stacking ordered,LPSO)jie gou de MgRE(Rare Earth)-Znbian xing mei ge jin biao xian chu you yi de shi wen he gao wen li xue xing neng ,yi cheng wei kai fa gao jiang ren xi tu mei ge jin de yi ge chong yao yan jiu fang xiang 。niu she (Deformation kink)shi LPSOjie gou su xing bian xing guo cheng zhong de yi chong chong yao yan bian mo shi ,ke yi tong shi di gao mei ge jin de jiang du he ren xing 。ci wai ,zai jie jing he na mi xi chu xiang de dong tai xi chu hang wei shi gai lei ge jin di gao zeng ge li xue xing neng de ling wai liang chong fei chang chong yao de jiang hua ji zhi 。yin ci ,hen you bi yao dui LPSOjie gou zai su xing bian xing guo cheng zhong de yan bian gui lv yi ji xiang guan de dong tai xi chu hang wei jin hang ji tong de yan jiu 。ben lun wen shou xian dui Mg-Gd-Znhe Mg-Y-Znliang lei xi tu mei ge jin jin hang le Lige jin hua he gu rong chu li 。yan jiu jie guo xian shi Lide tian jia dui α-Mgxiang 、β-(Mg,Zn)3Gdgong jing xiang 、(Mg,Zn)24Y5gong jing xiang 、18Ryi ji 14Hchan sheng le yan chong de ying xiang 。zhu yao biao xian zai :Lineng gou you xiao xi hua α-Mgxiang de jing li che cun ;Like yi cu jin β-(Mg,Zn)3Gdhe (Mg,Zn)24Y5gong jing xiang xing cheng ,er zhi you dang Lide han liang xiao yu 1 at.%shi cai you yi yu 18Rxi chu ,dang Lide han liang da yu 1 at.%shi hui yan chong zu ai 18Rchan sheng 。gu rong chu li hou ,cong Mg-Gd-Znhe MgY-Znliang lei ge jin de α-Mgji ti zhong jun xi chu le ceng pian zhuang 14H,dan Lide jia ru yi zhi le jing jie chu β-(Mg,Zn)3Gdgong jing xiang xiang kuai zhuang 14Hde zhuai bian ,bing cu shi β-(Mg,Zn)3Gdgong jing xiang fa sheng le qiu hua 。Lide tian jia gai bian le α-Mgji ti nei ceng pian zhuang 14Hde xi chu fang shi ,shi ji you 18Rzhi jie zhuai bian er lai bian cheng cong guo bao he de α-Mgji ti zhong jun yun xi chu 。jing ji ya bian xing hou ,Mg-Gd-Zn-Lihe Mg-Y-Zn-Lige jin jun biao xian chu le gao de jiang du he ren xing ,ji qu fu jiang du he shen chang lv jun ke da dao 300 MPayi shang he ~15%zuo you ,fen bie wei dui ying zhu tai ge jin de ~2bei he ~4.5bei 。ji ya ge jin de jiang ren hua ji zhi zhu yao bao gua le gong jing xiang sui hua 、LPSOniu she 、dong tai zai jie jing xi chu yi ji zai jie jing jing li zhong dong tai xi chu de jing xi LPSOhe γ’xiang 。tong guo SEM、EBSDhe HAADF-STEMji shu fen xi ke zhi :kuai zhuang 18Rfa sheng niu she de tong shi ji xiang jie mian hui xing cheng “tu qi ”zhuang jie gou ,cong er ji fa le bu lian xu dong tai zai jie jing de xing he yu chang da ;ceng pian zhuang 14Hzai ji ya de chu ji hui yan chong zu ai dong tai zai jie jing de xing cheng ,dan ji niu she de chan sheng hui ji fa lian xu dong tai zai jie jing jing li zai niu she dai bian jie chu xing he ;ci wai ,sui ji ya de jin hang ,α-Mgji ti nei ceng pian zhuang 14Hzai ying li de zuo yong xia hui fa sheng bu fen rong jie ,er dong tai zai jie jing jing li zhu jian zeng duo ,tong shi da liang de rong zhi yuan zi rong ru dao zai jie jing jing li zhong ,jin er dao zhi le yi ji lie jing xi LPSOhe γ’xiang de dong tai xi chu 。tong guo diao zheng ji ya bi he ji ya su du zhi bei chu le yi chong xin xing gao jiang gao ren Mg89Y4Zn2Li5bian xing mei ge jin ,ji kang ya jiang du ,qu fu jiang du he duan lie ya su lv fen bie da dao le 632 MPa,410MPahe 20.2%。gai ge jin jiang ren hua ji zhi zhu yao bao gua :18Rsui ji ya bi de zeng jia zhu jian bei ji ya cheng xi xiao de kuai zhuang jie gou bing ju yan ji ya fang xiang pai lie ,cong er qi dao le hen hao de jiang hua qian wei zuo yong ;dong tai zai jie jing sui ji ya bi de zeng jia er qu yu wan quan ,ju zai jie jing jing li che cun sui ji ya su du de jiang di er jian xiao ,da dao le ~1μm;cu da α-Mgyuan shi jing li zhong qu xiang xiang tong de ceng pian zhuang 14Hzhu jian rong jie er zhuai bian cheng wei dong tai zai jie jing jing li zhong qu xiang ge yi de jing xi 14H;ji ya bi de zeng jia he ji ya su du de jiang di dao zhi le gao de da jiao du jing jie xian mi du ,qi dao le you xiao de jing jie jiang hua zuo yong ;ji ya ge jin de zhi gou jiang du sui ji ya bi de zeng jia er zhu jian jiang di 。ben wen tong guo dui Mg-Gd-Znhe Mg-Y-Znliang lei xi tu mei ge jin Lige jin hua yan jiu he LPSOde su xing bian xing yi ji xiang guan dong tai xi chu hang wei de tan tao ,chan ming le Lige jin hua zuo yong ,tan ming le LPSOde yan bian gui lv 、dong tai zai jie jing de xing he ji zhi 、dong tai xi chu xiang ji ji xing cheng ji li 。yan jiu biao ming :LPSOniu she ji sui hua 、xi xiao de dong tai zai jie jing jing li yi ji zai jie jing jing li zhong dong tai xi chu de jing xi LPSOjun ke you xiao de zu ai wei cuo de yun dong ,cong er ji da de di gao le mei ge jin de jiang ren xing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自太原理工大学的柳伟，发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文，是一篇关于变形镁合金论文,动态再结晶论文,扭折论文,力学性能论文,太原理工大学2019-07-26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，资料来自太原理工大学2019-07-26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。
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