旋轉(zhuǎn)反擠壓變形Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金織構(gòu)及組織演變
發(fā)布時間:2024-05-29 01:05
Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金因具有優(yōu)良的高溫力學性能,成為高強耐熱鎂合金中最具潛力的合金系之一,在航空、航天、武器裝備等領域中受到越來越多的重視,但由于其鑄造性能低,需經(jīng)塑性變形提高性能。旋轉(zhuǎn)反擠壓成形工藝作為一種新型的劇烈塑性變形技術(shù),可以使晶粒得到顯著細化、減弱變形織構(gòu)、降低各向異性、大幅度提高產(chǎn)品的力學性能;贕leeble-3500熱模擬扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)成形Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr杯形件,通過設計正交實驗,研究了不同成形參數(shù)(成形溫度、軸向擠壓速度和周向等效應變速率)對該合金組織和力學性能的影響。利用光學顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)進行組織觀察和物相分析;利用電子背散射衍射(EBSD)和顯微硬度計測試硬度表征合金的織構(gòu)和力學性能。研究結(jié)果表明:(1)成形溫度對旋轉(zhuǎn)反擠壓成形的Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr杯形件的織構(gòu)和力學性能的影響均大于軸向擠壓速度和周向等效應變速率。在α=5%(95%的置信度)下,成形溫度對成形力、Schmid因子、平均晶粒尺寸和硬度值影響顯著;軸向擠壓速度對成形力影響顯著。(2)經(jīng)旋轉(zhuǎn)反擠壓成形的M...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 前言
1.2 鎂合金熱變形行為研究
1.2.1 鎂合金的滑移
1.2.2 鎂合金的動態(tài)再結(jié)晶
1.2.3 鎂合金織構(gòu)的研究
1.2.4 鎂合金的組織及性能
1.3 鎂合金劇烈塑性變形技術(shù)
1.3.1 鎂合金劇烈塑性變形技術(shù)的應用
1.3.2 旋轉(zhuǎn)反擠壓成形工藝
1.4 主要研究內(nèi)容
2 實驗材料及方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗方法
2.2.1 均勻化處理
2.2.2 旋轉(zhuǎn)反擠壓實驗
2.3 測試方法
2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
2.3.2 光學顯微鏡(OM)觀察
2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察
2.3.4 背散射電子衍射測試分析(EBSD)
2.3.5 硬度測試
3 基于正交試驗研究的工藝參數(shù)對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金織構(gòu)的影響
3.1 實驗方案
3.2 正交實驗設計
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 工藝參數(shù)對旋轉(zhuǎn)反擠壓成形力的影響
3.3.2 工藝參數(shù)對材料schmid因子的影響
3.3.3 工藝參數(shù)對材料取向差角的影響
3.3.4 工藝參數(shù)對材料平均晶粒尺寸的影響
3.3.5 工藝參數(shù)對材料再結(jié)晶體積分數(shù)的影響
3.3.6 工藝參數(shù)對旋轉(zhuǎn)反擠壓稀土鎂合金硬度的影響
3.4 小結(jié)
4 工藝參數(shù)對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金旋轉(zhuǎn)反擠壓變形組織性能的影響
4.1 旋轉(zhuǎn)反擠壓實驗方案
4.2 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金旋轉(zhuǎn)反擠壓組織和性能的影響
4.2.1 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金微觀組織的影響
4.2.2 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)的影響
4.2.3 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金織構(gòu)強度的影響
4.2.4 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金Schmid因子的影響
4.2.5 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金取向差角的影響
4.2.6 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金硬度的影響
4.2.7 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金成形力的影響
4.3 軸向擠壓速度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金旋轉(zhuǎn)反擠壓變形組織性能的影響
4.3.1 軸向擠壓速度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金微觀組織的影響
4.3.2 軸向擠壓速度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金維氏硬度的影響
4.3.3 軸向擠壓速度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金成形力的影響
4.4 周向等效應變速率對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金旋轉(zhuǎn)反擠壓組織性能的影響
4.4.1 周向等效應變速率對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金微觀組織的影響
4.4.2 周向等效應變速率對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金維氏硬度的影響
4.4.3 周向等效應變速率對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金成形力的影響
4.5 小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及成果
致謝
本文編號:3983862
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 前言
1.2 鎂合金熱變形行為研究
1.2.1 鎂合金的滑移
1.2.2 鎂合金的動態(tài)再結(jié)晶
1.2.3 鎂合金織構(gòu)的研究
1.2.4 鎂合金的組織及性能
1.3 鎂合金劇烈塑性變形技術(shù)
1.3.1 鎂合金劇烈塑性變形技術(shù)的應用
1.3.2 旋轉(zhuǎn)反擠壓成形工藝
1.4 主要研究內(nèi)容
2 實驗材料及方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗方法
2.2.1 均勻化處理
2.2.2 旋轉(zhuǎn)反擠壓實驗
2.3 測試方法
2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
2.3.2 光學顯微鏡(OM)觀察
2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察
2.3.4 背散射電子衍射測試分析(EBSD)
2.3.5 硬度測試
3 基于正交試驗研究的工藝參數(shù)對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金織構(gòu)的影響
3.1 實驗方案
3.2 正交實驗設計
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 工藝參數(shù)對旋轉(zhuǎn)反擠壓成形力的影響
3.3.2 工藝參數(shù)對材料schmid因子的影響
3.3.3 工藝參數(shù)對材料取向差角的影響
3.3.4 工藝參數(shù)對材料平均晶粒尺寸的影響
3.3.5 工藝參數(shù)對材料再結(jié)晶體積分數(shù)的影響
3.3.6 工藝參數(shù)對旋轉(zhuǎn)反擠壓稀土鎂合金硬度的影響
3.4 小結(jié)
4 工藝參數(shù)對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金旋轉(zhuǎn)反擠壓變形組織性能的影響
4.1 旋轉(zhuǎn)反擠壓實驗方案
4.2 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金旋轉(zhuǎn)反擠壓組織和性能的影響
4.2.1 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金微觀組織的影響
4.2.2 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)的影響
4.2.3 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金織構(gòu)強度的影響
4.2.4 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金Schmid因子的影響
4.2.5 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金取向差角的影響
4.2.6 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金硬度的影響
4.2.7 成形溫度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金成形力的影響
4.3 軸向擠壓速度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金旋轉(zhuǎn)反擠壓變形組織性能的影響
4.3.1 軸向擠壓速度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金微觀組織的影響
4.3.2 軸向擠壓速度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金維氏硬度的影響
4.3.3 軸向擠壓速度對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金成形力的影響
4.4 周向等效應變速率對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金旋轉(zhuǎn)反擠壓組織性能的影響
4.4.1 周向等效應變速率對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金微觀組織的影響
4.4.2 周向等效應變速率對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金維氏硬度的影響
4.4.3 周向等效應變速率對Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金成形力的影響
4.5 小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及成果
致謝
本文編號:3983862
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