可形成長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)的稀土鎂合金半固態(tài)坯料制備研究.pdf

1、學(xué)校代碼：10406分類號(hào)：TG146.22學(xué)號(hào)：140308520109南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位研究生）可形成可形成長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)的稀土鎂稀土鎂合金合金半固態(tài)半固態(tài)坯料制備坯料制備研究研究作者：盧春輝學(xué)科專業(yè)：機(jī)械工程指導(dǎo)教師：尹健副教授申請(qǐng)學(xué)位日期：2016年12月I摘要半固態(tài)成形技術(shù)具有充型平穩(wěn)、易于近終成形、制品組織致密、成形溫度低等優(yōu)勢(shì)。對(duì)鎂合金而言，利用半固態(tài)成形技術(shù)可以有效地解決其在成形過程中易

2、氧化燃燒的問題，降低操作風(fēng)險(xiǎn)。目前，鎂合金半固態(tài)的研究還主要集中在MgAl系和MgZn系鎂合金，但由于MgAl系和MgZn系合金的力學(xué)性能相對(duì)較低，難以滿足對(duì)高性能鎂合金的需求。MgRE系合金具有良好的比強(qiáng)度和耐熱性等優(yōu)點(diǎn)，尤其是在MgRE合金的基礎(chǔ)上加入過渡元素后，在合金內(nèi)形成一種新型的長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)（Longperiodstackingderedstructure簡(jiǎn)稱LPSO）可有效提高鎂合金的綜合力學(xué)性能，尤其是高溫力學(xué)性能。因此，有

3、必要開發(fā)適合半固態(tài)成形的高強(qiáng)度長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)增強(qiáng)MgRE合金及適用于該類合金的半固態(tài)坯料制備工藝以適應(yīng)現(xiàn)代科技對(duì)高性能鎂合金材料的需求。本文以三種可形成長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)的鎂合金（MgGdZnZr、MgGdNdNi和MgGdNi）為研究對(duì)象，采用光學(xué)顯微鏡（OM）、X射線衍射儀（XRD）、帶能譜（EDS）的掃描電子顯微鏡（SEM）以及差熱分析（DTA）等手段系統(tǒng)地研究了在高于合金第二相熔化溫度而低于初生aMg的熔化溫度的溫度區(qū)間內(nèi)，等溫?zé)崽幚韺?duì)Mg

4、15Gd2Zn0.6Zr（wt.%）鎂合金組織的影響，并探究初生相的球化機(jī)制；結(jié)合低壓脈沖磁場(chǎng)等溫?zé)崽幚矶椒ㄑ芯苛撕琇PSO相的Mg97Gd1Nd1Ni1合金半固態(tài)坯料的制備方法；最后開發(fā)了四種第二相體積分?jǐn)?shù)不同的MgGdNi合金，研究了第二相體積分?jǐn)?shù)的含量對(duì)鎂合金半固態(tài)組織形成的影響。并得到以下結(jié)論：1.選擇在高于合金第二相熔化溫度，而低于初生aMg相的熔化溫度區(qū)間作為半固態(tài)等溫?zé)崽幚頊囟确秶?，進(jìn)行等溫?zé)崽幚?，獲得了以球形或近球狀a

5、Mg相為固相，而以第二相熔化為液相的半固態(tài)Mg15Gd2Zn0.6Zr鎂合金坯料。2.Mg15Gd2Zn0.6Zr鎂合金制備半固態(tài)坯料的最佳工藝條件為560℃保溫10~15min；在此工藝條件下得到的半固態(tài)坯料的固相顆粒尺寸約為75m，圓整度約為0.84，液相體積分?jǐn)?shù)約為20%。在等溫?zé)崽幚肀剡^程中，合金枝晶狀初生aMg的演變規(guī)律為：細(xì)小的樹枝晶→枝晶粗化、合并→不規(guī)則多邊形化→球化→長(zhǎng)大；等溫?zé)崽幚磉^程，合金相組成未發(fā)生明顯變化。3