Mg-12Gd-3Y-0.5Zr（wt.%）合金力学性能及变形孪生研究

题名:Mg-12Gd-3Y-0.5Zr（wt.%）合金力学性能及变形孪生研究
作者:周铖
学位授予单位:南京理工大学
关键词:Mg-12Gd-3Y-0.5Zr(wt.%)镁合金;;室温静液挤压;;常规挤压;;时效;;变形孪生
摘要:
 镁是所有结构用金属及其合金材料中密度最低的,被称为21世纪的绿色工程材料,拥有广阔的应用空间。但镁合金强度低、塑性差限制了其大量应用。稀土镁合金具有很高的强度和抗高温蠕变能力,本课题选用性能优异的Mg-12Gd-3Y-0.5Zr(wt.%)合金作为研究对象,通过常规挤压(Ex)、室温静液挤压(H.Ex)、525℃固溶处magnet lifter理(S.S)和225℃时效(Aging)处理等加工工艺相结合的方法对材料进行处理;平行于挤压方向切取拉伸、压缩试样来研究材料的力学性能;同时以透射电子显微分析(TEM)为主,通过金相显微分析、以及X射线衍射分析(XRD)来研究不同材料的组织结构。研究结果表明:
 时效和晶粒细化是提高材料强度的主要原因,沿(?)面析出的β'相是时效强化的主要原因,时效强化作用σ_(ppt)≈92 MPa,同时时效析出相易沿晶界、孪晶界及位错团附近析出,使材料塑性降低,晶界强化作用σ_(gb)≈72 MPa;常规挤压后,随着静液挤压比的提高,常规挤压产生的原始强烈基面织构被打散,屈服强度逐渐提高的同时塑性也得到了magnet lifter很好的改善,说明室温静液挤压是提高和改善材料综合力学性能的有效手段;
 在挤压态材料中发现大量的(?)孪晶和<c+a>位错,两者是一对相互竞争的变形机制,不在同一晶粒中产生;发现孪晶不严格满足孪生晶体学对称和多重孪生对称的特殊现象;与AZ31镁合金对比分析发现,稀土元素和析出相对(?)孪晶有抑制作用;在固溶+静液挤压材料中发现了在镁合金中少有文献报道的(?)孪晶,(?)孪晶发生率magnet lifter随变形量的增大而提高,分析认为(?)孪品的产生条件是低温、大尺寸晶粒、高应力和合适的晶体取向。
学位年度:2009