一、Study on Ignition-Proof AZ91D Magnesium Alloy Added with Rare Earth(论文文献综述)
孙伟[1](2020)在《耐热镁合金摩擦磨损转变及摩擦变形层研究》文中研究说明耐热镁合金因应用领域不同可分为两大类:一类是面向汽车领域的低成本含铝耐热镁合金;一类是面向航天航空领域的高性能稀土耐热镁合金。含铝耐热镁合金长期使用的温度在120℃到200℃之间,其中以Al-Si系为代表,该系合金因开发时间较早,应用范围比较广泛。稀土耐热镁合金的服役温度常在200℃以上,其中以含有LPSO结构的耐热镁合金为主。WZ73镁合金是较早就被发现含有LPSO结构的合金,又因为其在快速凝固的条件下具有非常高的强度,引起了广泛关注。目前,对镁合金摩擦磨损的研究相对有限,相关报道也较少。耐热镁合金因含有大量的高熔点相,具有较好的热稳定性和强韧性,这些性质对摩擦磨损行为的影响需要更多的研究。除了基体,摩擦层对材料的摩擦磨损性能也有重要影响。摩擦层包括表面、表层和亚表层。主要的摩擦现象都是在表面完成的,摩擦表面是一个开放、离散、包含局部极端条件的复杂系统。目前,大部分摩擦学研究都是围绕摩擦表面进行的。表层是靠近表面的一个薄层,这里通常会发生摩擦诱导的组织演变,镁合金的轻微-严重磨损转变往往就是表层发生软化造成的。亚表层是基体与表层之间的过渡层,目前受关注最少。亚表层主要由变形组织组成,属于金属热变形的研究范畴。变形层的应变能来自表面的塑性功,同时,变形层的性质也会影响表面的磨损机制。因此,如何建立两者之间的联系是一项重要课题。摩擦变形层可以被看作是材料变形组织的全景图,在很薄的变形区域内展示了材料从轻微变形到严重变形的全过程。由于变形的高度不均匀性,对变形层的研究需要建立完整的本构关系σ=F(ε,(?),T),计算出变形层整体的应力、应变和能量分布。通过建立稳态磨损模型,寻找能量平衡方程,并采用能量的方法对变形层乃至整个摩擦系统进行研究。本文主要的研究内容和结果如下:(1)通过销盘式摩擦磨损试验机对AS31合金的摩擦磨损行为进行研究。AS31合金的轻微磨损机制包括氧化+磨粒磨损、剥层磨损和伴随严重表面氧化的剥层磨损;严重磨损机制包括严重的塑性变形和表面熔化。在低速滑动(0.1 m/s)时,当载荷低于60 N时,磨损机制是磨损+氧化的混合模式;大于60N后转变为剥层磨损。在中速(0.5~1.5 m/s)滑动时,低载荷下磨损机制为磨损+氧化的混合模式;中高载荷时为严重表面氧化的剥层磨损。当高速(2.0~4.0m/s)滑动时,磨损机制主要为严重的塑性变形和表面熔化。从轻微磨损转变到严重磨损时,材料的表层结构从变形组织转变为再结晶组织,而再结晶使磨损表面的硬度急剧下降。AS31合金表面温度能否超过再结晶转变温度决定了合金是否会发生轻微-严重磨损转变。在现有实验条件下,AS31合金磨损转变的临界温度区间在293℃至326℃之间。随着滑动速率的提高,AS31合金的轻微-严重磨损转变载荷快速降低。当滑动速率为0.8 m/s时,转变载荷为160 N;当滑动速率增加到4.0 m/s,转变载荷降至40N。(2)通过销盘式摩擦磨损试验机对WZ73合金的摩擦磨损行为进行研究。WZ73合金的轻微磨损机制包括氧化+磨粒磨损、剥层磨损和严重氧化及剥层磨损;严重磨损机制包括严重塑性变形、严重塑性变形+氧化层剥落、表面熔化。动态再结晶也是导致WZ73合金摩擦表面软化,进而发生轻微-严重磨损转变的原因。WZ73合金中的Mg12Zn Y长条相虽然经过高温和剧烈变形,但其依然保持结构完整,起到类似纤维增强的效果。因此,WZ73合金具有更好的耐磨性。WZ73合金磨损转变的临界温度区间在311℃至340℃之间。WZ73合金轻微-严重磨损转变载荷的变化规律与AS31合金相近。(3)采用弹塑转化模型建立WZ73合金的增量型本构关系。通过弹塑转化模型,将金属变形过程中的弹性变形和塑性变形解耦。利用Arrhenius型双曲正弦方程建立增量型本构方程。通过定义弹塑因子,将非线性的应力曲线转换成线性问题。通过定义迹线,把不同加工条件下金属变形的弹塑因子折线有序化。以WZ73合金为基础,建立完整的增量型本构关系式,即同时包含四个变量σ=F(ε,(?),T)的一组关系式。根据具体的实验条件(温度和应变速率),利用本构关系求解出合金的应力-应变曲线。根据应力-应变曲线在应变量=1时的应力值,可判断样品是否发生断裂,从而建立用于判断热加工工艺边界条件的断裂图。(4)根据稳定磨损的特点建立能量平衡方程。由于WZ73合金的摩擦层具有清晰的变形结构,因此选用WZ73合金的变形层为研究对象,建立变形层的应变模型,并结合WZ73合金本构关系和稳定磨损的平衡方程,计算出摩擦过程的塑性功。WZ73合金的塑性功只占摩擦功的0.1~10‰,说明材料通过表面的磨损机制把绝大部分的能量转移为摩擦热,起到对基体的保护作用。通过对比计算数据与实验数据,得到塑性功、摩擦功与磨损率之间的关系。以此为基础推导出两个公式,并计算出摩擦表面应变的理论值。最后通过能量法建立起WZ73合金的摩擦系数、变形层和磨损率之间的关系。
范静[2](2019)在《稀土对高强汽车板在海洋大气环境中耐蚀性能的影响》文中认为在沿海城市,汽车由于受到环境影响而导致腐蚀加速,导致汽车服役期变短。因此,提高其在苛刻环境中的耐蚀性能成为目前汽车板研发亟待解决的问题。已有的研究表明,稀土可以提高钢的耐蚀性,这为高强汽车板耐蚀性能提高提供了新的途径。本文采用某钢厂生产的热轧高强度汽车板作为试验材料,通过加入24ppm稀土La,研究了稀土及非稀土汽车板在海洋大气环境中的腐蚀规律和电化学行为,分析了稀土对高强汽车板耐大气腐蚀性能的影响,研究结果为利用稀土资源、降低成本、开发新型热轧高强度汽车板提供了参考依据。采用周期浸润腐蚀试验模拟海洋大气环境,研究稀土对汽车板耐大气腐蚀性能的影响。采用数码相机和扫描电子显微镜(SEM)分别拍摄了周期浸润腐蚀后试验钢的表面宏观、微观形貌和锈层断面形貌,分析了稀土对腐蚀产物及锈层形貌的影响;通过XRD测试了腐蚀产物组成,分析了稀土对腐蚀产物结构及演变规律的影响;采用失重法测量了汽车板的腐蚀速率,研究了稀土对其腐蚀动力学的影响。通过扫描开尔文探针测试技术(SKP)、局部电化学阻抗测试技术(LEIS)和传统宏观电化学测试方法测量了试样表面伏打电位、阻抗模值和腐蚀电流的变化规律,分析了稀土对汽车板腐蚀电化学行为特性的影响。研究结果表明:稀土和非稀土汽车板在海洋大气环境中腐蚀类型皆为均匀腐蚀,腐蚀产物主要由Fe2O3、Fe3O4、γ-FeOOH和β-FeOOH构成。微量稀土的加入使汽车板的腐蚀产物更为致密,腐蚀速率降低,周浸240h后,腐蚀速率降低了28.49%。添加稀土La提高了汽车板的自腐蚀电位,降低了其自腐蚀电流。腐蚀120h后,稀土汽车板的电荷传递电阻比非稀土汽车板增加了33.94%。在海洋大气环境腐蚀初期,随着腐蚀时间的延长,汽车板的伏打电位逐渐正移,最大阻抗模值降低,表面活性点凸峰数量逐渐增加。同周期对比,稀土汽车板的表面伏打电位低于非稀土汽车板,其最大阻抗模值比非稀土汽车板高约一个数量级。微量稀土的添加,提高了高强汽车板在海洋大气环境中的耐蚀性能。
王恒[3](2019)在《ZK61-Y镁合金轮毂液态模锻-等温锻成形及组织性能研究》文中指出镁是自然界分布最广的十大元素之一,镁合金的密度约为1.738g/cm3,仅为铝合金的2/3,钢铁的1/4,比强度和比刚度优于铝合金和钢,是汽车轻量化的理想材料。本论文以一种特种车轮轮毂为应用背景,设计了液态模锻制坯模具,研究不同含量的Y元素对液态模锻坯料微观组织和室温力学性能的影响以及添加不同含量Y元素后基体内的第二相的演变规律。结果表明:当添加1%的Y元素时,液锻坯的室温力学性能最好,延伸率为16.0%,屈服强度为104MPa,抗拉强度为232MPa,断裂方式为准解理断裂;随着Y元素含量的增加,第二相的生成顺序为I相→W相→Z相,液态模锻后生成的I相和Z相有细化晶粒的效果,W相则没有细化晶粒的效果。通过Deform-3D软件对等温锻成形过程进行了模拟,研究了变形温度、加载速度对制件的温度场和应力场的影响。结果表明:随着锻造温度的增加,坯料变形所需压力降低,坯料内部温度明显升高;当变形速率增加时,坯料变形所需外力增加,坯料内部温度呈显着升高趋势。完成了不同温度的等温锻成形实验,研究了变形温度对微观组织、室温力学性能和第二相的影响,探究了液锻坯等温锻的强化机理。结果表明:当变形温度为380℃时性能最好,延伸率为18.5%,屈服强度150MPa,抗拉强度315MPa。经过等温锻后能提高制件的性能的原因是:动态再结晶、第二相强化和加工硬化。最合适的工艺参数为:变形温度380℃,加载速度10mm/s。经过固溶处理之后,合金组织发生了再结晶,不同温度再结晶结束之后,再结晶晶粒平均尺寸在7μm8μm之间。室温力学性能整体趋势是:强度下降,塑性提升。520℃固溶处理1h,性能最好,抗拉强度为282MPa,屈服强度为125MPa,延伸率为25.5%。第二相的转变过程为:I相→W相→Mg2Y+MgZn2;在断口表面可以观察到第二相,随着固溶时间和固溶温度的增加,第二相由原来沿晶界分布的块状逐渐变成颗粒状,并逐渐球化,与此同时在晶界处可观察到的第二相逐渐减少。
陈玉狮[4](2018)在《流变挤压铸造Mg-Nd-Zn镁合金微观组织与力学性能研究》文中研究说明镁稀土合金具有较高的室温和高温强度、良好的抗蠕变性、优良的耐蚀性能,在汽车和航空航天领域得到了广泛应用。其中Mg-Nd-Zn系镁合金具有良好的综合力学性能和铸造性能,且稀土含量少,成本低,在汽车、航空航天和国防工业上具有极大的应用前景。目前,该系镁合金的成形方法主要有金属模铸造和砂型铸造。前者难以有效避免疏松缩孔,不易成形复杂薄壁件;后者则成形铸件晶粒尺寸较大,且生产效率低。因此,开展镁稀土合金新型成形工艺研究,对于克服上述缺点,进一步提高合金的力学性能,拓宽镁稀土合金的应用范围有重要的意义。流变挤压铸造是一种极具应用前景的新型金属零件近净成形工艺。该工艺首先制备半固态非枝晶浆料,随后进行挤压铸造获得铸件,具有如下优点:不仅可以细化合金晶粒尺寸、显着减少甚至消除铸件中的疏松、缩孔等缺陷,显着提高铸件的力学性能,而且可以成形大型复杂薄壁件。目前关于流变挤压铸造的研究主要围绕铝合金开展,关于镁合金研究较少。采用流变挤压铸造技术制备Mg-Nd-Zn系合金,有望进一步提高该系合金的力学性能,同时研究合金半固态非枝晶浆料的形成机理以及成形合金的强化机制对拓宽镁稀土合金的应用范围和流变挤压铸造技术的开发应用具有积极的理论和现实意义。本文采用电磁搅拌制备Mg-Nd-Zn合金半固态浆料,随后进行挤压铸造。系统研究了电磁搅拌工艺参数(搅拌时间、电压、频率)对Mg-Nd-Zn合金半固态非枝晶浆料组织的影响,流变挤压铸造工艺参数(压力、模具温度)对Mg-Nd-Zn合金的组织和力学性能的影响,以及微量Y元素的添加对Mg-Nd-Zn合金的组织与力学性能的影响。主要结论如下:探明了 Mg-Nd-Zn合金熔体电磁搅拌过程中(旋转磁场作用下)非枝晶初生颗粒的形成机理和演变机制,阐明了 Zr粒子对半固态非枝晶浆料组织的影响,揭示了电磁搅拌工艺参数对合金熔体的影响规律。对Mg-3Nd-0.2Zn(NZ30)合金和Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr(NZ30K)合金熔体进行电磁搅拌,研究了不同搅拌工艺参数对合金半固态组织的影响。研究表明电磁搅拌后,合金熔体形成了均匀的溶质溶度场和温度场,NZ30合金浆料的初生相由枝晶转变为三种不同形貌的颗粒:球状、蔷薇状和细小的枝晶,演变过程为形核、枝晶熔断以及随后的熟化,结合枝晶熔断的判据,可以很好地阐明合金熔体在电磁搅拌过程中初生相的形成机制。NZ30K合金浆料经电磁搅拌后,不但改善了浆料组织的Zr粒子分布,而且增加了活性Zr粒子的含量,促进了形核,最终能够获得细小、圆整的初生颗粒均匀悬浮于液相这一理想的半固态组织,其演变过程为形核以及随后的熟化。通过对比,可以发现在Mg-Nd-Zn合金添加Zr元素,电磁搅拌过程中初生颗粒的主要形成机理由枝晶熔断转变为熔体中直接形成细小圆整的初生颗粒。固相率随搅拌时间的变化可以用线性方程描述,利用该方程可以控制流变成形过程中的固相率。NZ30K合金浆料中的初生颗粒尺寸和搅拌时间的关系可以用熟化方程进行描述。随着电压和频率的升高,颗粒尺寸和形状系数先减小后增大。据此开发了适用于Mg-Nd-Zn合金的电磁搅拌流变挤压铸造新工艺,获得了最佳工艺参数范围。对于NZ30合金,最优工艺参数为:120-180s,300-350v,20Hz。对于NZ30K合金,其最优工艺参数为:30-180s,350v,20Hz。基于热力学微分方程,可以建立电磁搅拌工艺参数(电压、频率)与熔体的过冷度、熔体温度的数学关系式(AT=探明了模具温度对流变挤压铸造NZ30K合金的组织和力学性能影响规律。随着模具温度的升高,流变挤压铸造NZ30K合金的晶粒尺寸逐渐增大,共晶相尺寸和位错密度减小,二次凝固组织减少。此外,合金的密度增加,组织越来越致密。因此,随模具温度从200℃升高到300℃,合金力学性能逐渐增加。铸态合金屈服强度的强化贡献主要来源于晶界强化和初生第二相强化。T6处理后,合金的力学性能同样随模具温度的升高先增加后减小,屈服强度的强化贡献主要来源于晶界强化和析出强化。探明了压力对流变挤压铸造NZ30K合金的组织和力学性能影响规律。基于Clausius-Clapeyron方程,推导了压力、过冷度以及形核率之间的数学关系表达式:13.8℃时,NZ30K合金熔体的形核率随着压力的升高而增加。此外,随着压力的升高,Nd、Zn在α-Mg中的固溶度增加,位错密度提高。铸态合金的力学性能随压力的升高先增大后减小,性能增大的原因主要是晶粒细化和组织致密化,性能减小的原因主要是初生颗粒之间发生了塑性变形,应力集中较大。T6处理后,合金的力学性能随压力的增大不断增加,合金屈服强度、抗拉强度和伸长率分别可达 165 MPa,309MPa 和 5.7%。揭示了不同工艺(金属模铸造、常规挤压铸造、流变挤压铸造)成形的Mg-Nd-Zn 合金的强化机理。与金属模铸造合金和常规挤压铸造合金相比,流变挤压铸造合金的晶粒尺寸较小,共晶组织较为细小且数量较少,均匀分布于颗粒之间,因此综合力学性能较高。T6处理后,流变挤压铸造NZ30K合金中的析出相主要为β〃相和β′相,金属模铸造合金和常规挤压铸造合金中的析出相主要为β′相。由于具有较大的晶粒细化效果,流变挤压铸造合金的力学性能高于金属模铸造合金;由于具有较大的析出强化效果,流变挤压铸造合金的力学性能高于常规挤压铸造合金。探明了微量Y元素对金属模铸造和流变挤压铸造Mg-Nd-Zn合金的组织与力学性能的影响。随着Y含量的提高,两种成形方式获得的铸态合金的平均晶粒尺寸均降低,且在含Y合金中形成少量的Mg24Y5相,该相在0.39wt.%Y含量合金的晶界处均匀分布。合金的时效强化效果随着Y含量的增加而增强。时效处理后,0.39wt.%Y含量合金中的长棒状Zn2Zr3相数量显着增加,且由于Zn原子的偏聚,该相数量多于不含Y元素的合金。在所有实验条件下,0.39 wt.%Y含量合金具有最优的综合力学性能,尤其在200-300℃范围内金属模铸造合金具有较高的屈服强度(约为150MPa)。合金力学性能的提高主要是晶粒细化、固溶强化、2n2Zr3相和β’相强化的共同作用。此外,建立了Arrhenius模型用于描述变形温度和应变速率对金属模铸造0.39 wt.%Y含量合金的流变应力的影响:σ=(169.69(?) exp(223045/RT))0.098。其应变指数值和激活能均高于不含Y元素合金的值。与金属模铸造合金相比,0.39wt.%Y含量合金流变挤压铸造后,晶粒得到细化,合金力学性能进一步提高。该合金T6处理后,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别可达168 MPa、329MPa和8.7%。
文爱民,谢剑[5](2015)在《汽车发动机用镁合金的耐腐蚀性研究》文中认为采用失重法、腐蚀形貌观察、XRD标定和腐蚀极化曲线等方法,研究了汽车发动机用Mg-11Li-3Al-1Ca和Mg-11Li-3Al-1Ca-1Ce合金在Na Cl溶液中的腐蚀行为及其作用机理。结果表明,Mg-Li-Al-Ca合金表面附着的腐蚀产物以Mg(OH)2为主,腐蚀产物较少、较薄,分布不连续、不均匀,不能有效抑制腐蚀的发生。Mg-11Li-3Al-1Ca-1Ce合金的腐蚀产物中含有Al(OH)3和Ca(OH)2,腐蚀产物更加致密、连续,可以对合金基体起到有效地保护。
任磊[6](2014)在《凝固与变形Mg-Al-Zn-Si合金中共晶Mg2Si的细化》文中认为本文研究了铸态以及Sr、Sb和Sr+Sb复合变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织与性能,重点分析了合金中共晶Mg2Si相形貌及分布规律,探讨了其细化机制。经等温处理或往复挤压工艺对变质合金的组织进行二次细化后,分析了二次细化组织与性能及强化机制,研究结果表明:在镁合金中,Sr既可抑制枝晶a-Mg生长,也可以溶于Mg2Si,改变Mg2Si的生长方式。Sb可以通过与Mg反应生成Mg3Sb2,或与Sr反应生成SbSr2,Mg3Sb2和SbSr2均可作为Mg2Si异质核心,细化共晶Mg2Si。在Mg-2Al-1Zn-1Si合金中添加0.7%Sr,粗大汉字状Mg2Si由100μm降至2μm,尺寸分布均匀,合金抗拉强度与延伸率分别达到143 MPa与5.5%;添加0.75%Sb,Mg2Si尺寸由100μm降至32μm,合金抗拉强度及延伸率分别达到135MPa与4.5%;复合添加0.7%Sr+0.5%Sb变质,Mg2Si相由粗大汉字状转化为细小颗粒,呈弥散分布,合金抗拉强度与延伸率分别达到162 MPa与5.5%。等温处理未变质共晶Mg2Si,随等温时间的递增,粗大汉字状Mg2Si逐渐熔断并退化为球形颗粒,呈均匀分布,Mg2Si尺寸可以由100μm细化到2.4μm。等温处理对Sr、Sb及Sr+Sb复合变质共晶Mg2Si二次细化效果不明显。一方面,固溶于Mg2Si中的Sr改变了Si原子扩散方式;另一方面,Sr和Sb分布于Mg2Si表面,使其表面曲率均匀,等温处理时降低了Si原子扩散。往复挤压对Sr、Sb及Sr+Sb复合变质共晶Mg2Si具有显着二次碎化效果。结合变质与挤压,Mg2Si碎化为细小颗粒,且分布弥散性增强。在Sr添加量为0.7%时,往复挤压后合金抗拉强度达到234 MPa;Sb添加量为0.75%时,合金抗拉强度为223 MPa;在添加量为0.7%Sr+0.5%Sb时,Mg2Si相分布弥散性与尺寸均匀性均达最佳,合金抗拉强度增至251 MPa。其机制为挤压变质合金时,Mg2Si受正应力与剪切应力的共同作用碎化为细小颗粒,且经纵向与横向的两次流动,颗粒弥散性得到增强。
吴刘明明[7](2014)在《Mg-Zn-Nd体系553K和Mg-Y-Gd体系723K等温截面的研究》文中提出摘要:镁合金作为质量最轻的结构材料,被广泛应用于汽车,便携电子产品和航空航天领域。但是,有一些重要的缺点如低的室温塑性和差的高温抗蠕变性却限制了它更为广泛的应用。研究表明,稀土元素的添加能有效改善镁合金的铸造性能,细化晶粒和提高高温强度。本课题采用三元扩散偶方法和电子探针显微分析(EPMA)技术研究了Mg-Zn-Nd在553K的等温截面和Mg-Y-Gd在723K的等温截面。主要研究工作如下:(1)建立了Mg-Zn-Nd三元系553K的部分等温截面。测定了其中的三元化合物T1,T3和T4的成分范围。T1为(27.5-33.9)at.%Mg,(6.7-9.1)at.%Nd和(59.3-63.3)at.%Zn; T3为(25.4-34.9)at.%Mg,(23.3-24.9)at.%Nd和(41-50.8)at.%Zn;T4为(18.8-21.9)at.%Mg,(12.7-14.6)at.%Nd(at.)和(64.6-67.8)at.%Zn。借助电子探针显微分析,测定了Mg-Zn-Nd体系553K的相平衡关系,得到该温度下的10个三相平衡:Mg3Nd+T3+α(Mg),T1+Mg12Zn13+a(Mg), T1+Mgi2Zni3+Mg2Zn3, T1+Mg2Zn3+MgZn2, T1+MgZn2+NdZn3, T1+T4+NdZn3, T3+T4+NdZn3, T3+NdZn2+NdZn3, Nd+Mg3Nd+NdZn2和T3+Mg3Nd+NdZn2。(2)测定了Mg-Y-Gd体系723K的相平衡关系,得到该温度下的7个三相平衡:Mg3Gd+Mg2Y+Mg5Gd, MgGd+Mg2Gd+MgY, MgGd+MgY+Y, Mg5Gd+Mg2Y+Mg24Y5, Mg24Y5+Mg+Mg5Gd, Mg2Gd+MgY+Mg2Y和Mg3Gd+Mg2Gd+Mg2Y。获得该体系723K的部分等温截面。
杨成亮[8](2014)在《Mg-Sn-Si耐热镁合金的研究》文中指出为优化耐热镁合金的性能,本文以Mg-4Si合金为基础,通过XRD、SEM、FESEM等研究Sr、Pr对Mg2Si相变质及细化机理;并以此为基础,设计了Mg-Sn-Si耐热镁合金,采用SEM、XRD研究了合金相组成及显微组织形貌特征,通过热挤压研究了挤压态合金的蠕变行为,并通过SEM分析合金的断口形貌特征,主要结论如下:在Mg-4Si合金中,Sr通过吸附作用对初生和共晶Mg2Si具有变质作用:0.5%Sr可以有效变质初生Mg2Si,但对共晶Mg2Si的有效变质应在1.02.0之间;稀土Pr通过吸附毒化作用对初生Mg2Si具有有效的变质细化作用:0.5%Pr可有效变质Mg2Si,2.0%Pr时Mg2Si的形貌最为规整,Pr元素的加入量应控制在1.02.0之间;Mg-3Sn-4Si-0.5Sr-0.5Bi合金由α-Mg、Mg2Sn、Mg3Bi2、Mg2Si、MgSnSr相所组成。合金经200℃×12h时效(T5)处理后其室温力学性能最好,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为154.5MPa、93.58MPa、5.7%。挤压后经200℃×12h时效(T5)处理后,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为245.5MPa、207.2MPa、8.1%;挤压铸态和T5处理态Mg-3Sn-4Si-0.5Sr-0.5Bi合金在35MPa/150℃时均具有最佳的抗蠕变性能:蠕变寿命、稳态蠕变速率、蠕变总量分别为145.7h、1.95×10-7s-1、15.75%和180.15h、1.17×10-7s-1、17.46%,其中挤压T5态合金抗蠕变时间增加23.66%,总蠕变量增加10.86%。挤压铸态与挤压后经T5处理的Mg-3Sn-4Si-0.5Sr-0.5Bi在150175℃时的蠕变激活能分别为Q=94.54kJ/mol和Q=108.46kJ/mol,蠕变受晶界扩散所控制;挤压态与挤压T5态合金在175200℃时的蠕变激活能分别为Q=130.78kJ/mol、Q=139.73kJ/mol,此时合金的蠕变受位错攀移所控制。
杜冠军[9](2013)在《镁锂合金空气中的高温氧化行为及耐腐蚀性能的研究》文中进行了进一步梳理镁锂合金是密度最小的金属结构材料,并且具有比强度高,电磁屏蔽性能好等优点。满足如今绿色环保、节能减排的社会需要。已经广泛地应用于电子和航空航天产业。但是镁锂合金高温抗氧化性能差,耐腐蚀性能差,这两个弱点严重地制约了镁锂合金的商业化应用。本文以LAZ532、LAZ832、LAZ1432三种比较典型镁锂合金为研究对象,研究镁锂合金的高温(300℃-400℃)氧化机理及其腐蚀性能。并在合金中适量的加入稀土Y元素,研究稀土对合金的高温氧化机理及溶液中的腐蚀性能的影响。本文用金相显微镜、扫描电镜、EDS、XRD、XPS等手段研究了镁锂合金氧化前后的表面形貌及结构成分。并用DSC(差热分析)得出了三种典型合金在高温(300℃)下的氧化动力学曲线。研究发现LAZ532,LAZ832合金表面氧化后都形成鼓泡状形貌的氧化膜,主要成分为Li2CO3、MgCO3和Al2O3。LAZ1432合金表面氧化膜外层主要由颗粒状和片状结构组成,主要成分为Li2CO3和Al2O3,内层主要为热膨胀系数比较稳定的尖晶石(MgAl2O4)组成。在LAZ1432合金中由于尖晶石结构的存在,使LAZ1432合金的耐高温性能优于LAZ532和LAZ832合金。但是氧化膜的结构对合金的耐腐蚀性并没有大的作用,氧化后均比氧化前的耐腐蚀性能要差。稀土Y的加入后,LAZY合金高温生成的氧化膜与LAZ合金的物相组成相似,但是稀土Y能有效地提高氧化膜的结合力,使氧化膜不易脱落。能有效地提高合金的耐高温能力,但是并不能有效地提高合金的耐腐蚀性。在差热分析中得到的动力学曲线可知,在高温下氧化时间较短的情况下,合金表面的氧化膜都具有一定的保护作用。
赵凤景[10](2012)在《铈对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响》文中研究表明Mg-Gd-Y-Zr系合金具有优异的室温及高温力学性能,在航空航天领域具有广阔的应用前景。本文采用金相显微镜,硬度测试、单轴拉伸、x射线衍射,扫描电镜、透射电镜以及热模拟实验,研究了稀土Ce对Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响,得出以下结论:(1)揭示了合金元素Ce对Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-Zr合金铸态组织的影响规律及机理。添加Ce细化了Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-Zr合金的铸态组织,当Ce含量在0-0.2%范围内时,随稀土含量Ce的增加,细化效果增强,铸态合金的平均晶粒尺寸由68.7μm减小至55μm。进一步增加Ce含量到0.35%时,平均晶粒尺寸基本不变。其细化机理为:Ce元素的添加增大了凝固过程中固液前沿熔体的过冷度,增加了形核核心。(2)铸态合金晶界上分布有网状的非平衡共晶组织,由a-Mg和Mg5.05Gd组成,经固溶处理后,非平衡共晶消失,残留大量的方块状粒子,其化学成分为Mg2Gd。(3)揭示了Ce在Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金中的分布规律与存在形式。Ce在合金中主要以Mg12Ce粒子的形式存在,形貌为椭球状,只有少量的Ce固溶进入基体。(4)优化了合金的化学成分,较优的合金成分为Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-0.2Ce-Zr。该合金挤压-T5态室温抗拉强度为402MPa,300℃高温抗拉强度为232MPa,较未添加Ce的合金分别提高46MPa、30MPa。室温抗拉强度的提高可归结为添加Ce促进p’相的析出,高温抗拉强度的提高可归结为析出相体积分数的增加和弥散分布的具有高热稳定性的Mg12Ce粒子。(5)探明了Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-xCe-Zr (x=0,0.2wt.%)合金在375℃-525℃、应变速率为0.01s-1、0.1s-1和1s-1制度下的热压缩变形规律。计算了Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-xCe-Zr (x=0,0.2wt.%)合金在425℃-525℃的变形表观激活能分别为QHA=191KJ/mol,212KJ/mol。添加Ce提高了合金的再结晶体积分数,降低了再结晶晶粒尺寸,原因是添加Ce生成椭球状Mg12Ce粒子,该粒子对再结晶有PSN作用,能够激发再结晶形核和抑制再结晶晶粒长大。
二、Study on Ignition-Proof AZ91D Magnesium Alloy Added with Rare Earth(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Study on Ignition-Proof AZ91D Magnesium Alloy Added with Rare Earth(论文提纲范文)
(1)耐热镁合金摩擦磨损转变及摩擦变形层研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 耐热镁合金 |
1.1.1 含铝耐热镁合金 |
1.1.2 不含铝耐热镁合金 |
1.2 镁合金的摩擦磨损 |
1.2.1 Mg-Al系合金的摩擦磨损 |
1.2.2 Mg-Zn系合金的摩擦磨损 |
1.2.3 Mg-RE系合金的摩擦磨损 |
1.2.4 颗粒增强镁基复合材料的摩擦磨损 |
1.3 摩擦磨损中变形层的研究 |
1.4 合金的塑性变形理论 |
1.4.1 热激活能 |
1.4.2 金属变形的本构关系 |
1.4.3 再结晶的临界条件 |
1.4.4 加工图理论 |
1.4.5 晶体塑性模型及理论 |
1.5 磨损的能量理论 |
1.5.1 摩擦过程中的能量分配 |
1.5.2 能量磨损理论 |
1.5.3 塑性变形功 |
1.6 本论文的研究目的及主要内容 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究内容 |
第2章 AS31合金摩擦磨损行为和磨损转变研究 |
2.1 AS31镁合金组织 |
2.2 AS31合金摩擦磨损行为 |
2.3 AS31合金的磨损机制研究 |
2.3.1 AS31合金的磨损率图 |
2.3.2 表面氧化的影响 |
2.3.3 AS31合金的磨损机制转变图 |
2.4 AS31合金摩擦亚表层组织演变 |
2.4.1 AS31合金亚表层的显微组织 |
2.4.2 亚表层硬度变化 |
2.4.3 表面硬度 |
2.4.4 激活能和DRX温度 |
2.5 轻微-严重磨损转变的理论计算 |
2.5.1 磨损转变的临界温度 |
2.5.2 磨损转变的临界载荷 |
2.6 本章小结 |
第3章 WZ73合金摩擦磨损行为和磨损转变研究 |
3.1 WZ73镁合金的组织 |
3.2 WZ73合金摩擦行为和磨损机制 |
3.2.1 低速(0.2m/s)下WZ73合金的摩擦行为和磨损机制 |
3.2.2 中速(0.8m/s)下WZ73合金的摩擦行为和磨损机制 |
3.2.3 高速(3.0m/s)下WZ73合金的摩擦行为和磨损机制 |
3.3 WZ73合金的磨损图 |
3.3.1 轻微磨损和严重磨损 |
3.3.2 WZ73合金的磨损率图 |
3.3.3 WZ73合金的磨损机制转变图 |
3.4 WZ73合金摩擦表层组织演变 |
3.4.1 亚表层的显微组织 |
3.4.2 亚表层硬度变化 |
3.4.3 热变形的本构方程 |
3.5 轻微-严重磨损转变的理论计算 |
3.5.1 磨损转变的临界温度和临界载荷 |
3.5.2 WZ73合金轻微-严重磨损转变的计算 |
3.6 本章小结 |
第4章 弹塑转换理论及WZ73合金本构关系的建立 |
4.1 弹塑转换理论 |
4.1.1 弹塑转换模型 |
4.1.2 形变的序参量Ⅰ:弹塑因子——弹性与塑性解耦 |
4.1.3 基本方程 |
4.1.4 探讨α的物理意义 |
4.1.5 增量型本构关系 |
4.2 弹塑因子曲线 |
4.2.1 计算α值 |
4.2.2 弹塑因子曲线的求解 |
4.2.3 弹塑因子曲线的简化 |
4.2.4 弹塑因子折线的优化 |
4.3 迹线 |
4.3.1 迹线的拟合 |
4.3.2 形变的序参量Ⅱ:迹线 |
4.4 y_1曲面和x_2曲面——温度与应变速率解耦 |
4.5 WZ73合金的本构关系 |
4.5.1 本构关系的组成 |
4.5.2 本构关系的求解过程 |
4.5.3 断裂条件判断 |
4.6 本章小结 |
第5章 WZ73合金变形层的能量计算 |
5.1 摩擦变形层应变模型 |
5.1.1 AZ51合金的变形层应变模型 |
5.1.2 WZ73合金的变形层应变模型 |
5.2 WZ73合金变形层的温度计算 |
5.3 WZ73合金的塑性功 |
5.3.1 稳定磨损的能量平衡方程 |
5.3.2 WZ73合金变形层的应力分布 |
5.3.3 WZ73合金塑性功的计算 |
5.4 摩擦能量分配公式 |
5.4.1 推论1:表面应变公式 |
5.4.2 推论2:能量与速率的比例关系 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术成果 |
致谢 |
(2)稀土对高强汽车板在海洋大气环境中耐蚀性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 汽车板的简介 |
1.1.1 汽车板的发展状况 |
1.1.2 热轧汽车板的研究现状 |
1.2 稀土元素在钢中的作用 |
1.2.1 净化作用 |
1.2.2 变质作用 |
1.2.3 微合金化作用 |
1.3 钢铁材料的大气腐蚀研究 |
1.3.1 钢铁在大气中的腐蚀过程 |
1.3.2 大气腐蚀的研究方法 |
1.3.3 海洋大气腐蚀及其影响因素 |
1.4 表征材料耐蚀性能的方法 |
1.4.1 重量法 |
1.4.2 宏观电化学测试方法 |
1.4.3 微区电化学技术 |
1.5 本课题研究的意义 |
2 研究内容及实验方法 |
2.1 研究内容 |
2.2 试样成分及制备 |
2.2.1 电化学试样的制备 |
2.2.2 失重试样的制备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 热处理工艺 |
2.3.2 室内腐蚀加速实验 |
2.3.3 腐蚀产物分析及断面观察 |
2.3.4 腐蚀动力学测试 |
2.3.5 微区电化学测试 |
2.3.6 宏观电化学测试 |
2.4 技术路线 |
3 实验结果与分析 |
3.1 稀土对600MPa汽车板在海洋大气环境中腐蚀动力学分析 |
3.1.1 去除腐蚀产物前宏观形貌 |
3.1.2 去除腐蚀产物后的形貌 |
3.1.3 断面形貌分析 |
3.1.4 腐蚀产物分析 |
3.1.5 腐蚀动力学分析 |
3.2 稀土对600MPa汽车板在海洋大气环境中腐蚀初期微区电化学行为的影响 |
3.2.1 扫描开尔文探针测试(SKP) |
3.2.2 局部电化学阻抗测试(LEIS) |
3.2.3 等效电路拟合 |
3.2.4 动电位极化测试 |
3.3 稀土对600MPa汽车板在海洋大气环境中宏观电化学行为的影响 |
3.3.1 电化学阻抗分析 |
3.3.2 极化曲线分析 |
3.3.3 等效电路分析 |
结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(3)ZK61-Y镁合金轮毂液态模锻-等温锻成形及组织性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 液态模锻成形工艺 |
1.2.1 液态模锻成形工艺分类 |
1.2.2 液态模锻成形工艺特点 |
1.2.3 液态模锻成形工艺研究进展 |
1.3 轮毂材料的发展现状 |
1.3.1 钢质轮毂发展现状 |
1.3.2 轻合金轮毂发展现状 |
1.4 Mg-Zn-Zr-Y系合金研究进展 |
1.4.1 Mg-Zn-Zr-Y系合金中主要元素的作用 |
1.4.2 Mg-Zn-Zr-Y系合金中的析出相 |
1.5 课题主要研究内容 |
第2章 实验材料及设备介绍 |
2.1 引言 |
2.2 材料成分性能分析 |
2.2.1 原材料成分 |
2.2.2 材料金相组织分析 |
2.2.3 力学性能测试 |
2.2.4 材料微观组织分析 |
2.3 成形实验模具及设备 |
2.3.1 成形压力机 |
2.3.2 熔炼设备 |
2.3.3 液态模锻制坯模具 |
2.3.4 等温锻成形模具 |
第3章 稀土镁合金液态模锻制坯及组织性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验参数及实验过程 |
3.3 液态模锻对金相组织的影响 |
3.4 不同Y元素含量对微观组织的影响 |
3.5 不同Y元素含量对室温力学性能的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 液锻坯等温锻成形及组织性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验参数及实验过程 |
4.3 液锻坯等温锻成形实验数值模拟 |
4.3.1 液锻坯等温锻成形实验材料模型 |
4.3.2 液锻坯等温锻成形数值模拟的前处理 |
4.3.3 成形温度对等温锻数值模拟结果的影响 |
4.3.4 加载速度对等温锻数值模拟结果的影响 |
4.4 变形温度对微观组织的影响 |
4.5 变形温度对室温力学性能的影响 |
4.6 液锻坯等温锻强化机理 |
4.6.1 第二相强化 |
4.6.2 加工硬化 |
4.7 铸造坯对等温锻组织性能的影响 |
4.8 本章小结 |
第5章 热处理对等温锻稀土镁合金组织性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 热处理方案及参数的确定 |
5.3 固溶处理处理对微观组织的影响 |
5.4 固溶处理对室温力学性能的影响 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(4)流变挤压铸造Mg-Nd-Zn镁合金微观组织与力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 镁合金概述 |
1.2 Mg-Nd系合金研究现状 |
1.2.1 Mg-Nd二元合金 |
1.2.2 Mg-Nd-Zn系合金 |
1.3 镁合金液态成形工艺 |
1.3.1 重力铸造 |
1.3.2 压铸 |
1.3.3 挤压铸造 |
1.3.4 半固态成形 |
1.4 电磁场在合金熔体制备和凝固中的应用 |
1.4.1 电磁场作用下非枝晶初生相的形成机制 |
1.4.2 电磁场作用下金属凝固过程中的均质形核热力学 |
1.5 本文研究内容 |
参考文献 |
第二章 材料制备与试验方法 |
2.1 研究方案 |
2.2 合金制备 |
2.2.1 原材料 |
2.2.2 Mg-Nd-Zn合金熔炼工艺 |
2.3 半固态浆料制备 |
2.4 常规挤压铸造、流变挤压铸造 |
2.5 热处理工艺 |
2.6 分析表征 |
2.6.1 金相组织分析 |
2.6.2 X射线衍射(XRD) |
2.6.3 扫描电镜分析 |
2.6.4 透射电镜分析 |
2.6.5 密度测试 |
2.7 合金性能测试 |
2.7.1 硬度测试 |
2.7.2 室温力学性能测试 |
2.7.3 高温力学性能测试 |
参考文献 |
第三章 电磁搅拌制备Mg-Nd-Zn合金半固态浆料 |
3.1 搅拌工艺对合金浆料组织的影响 |
3.1.1 搅拌时间 |
3.1.2 电压 |
3.1.3 频率 |
3.2 半固态非枝晶浆料的形成机理探讨 |
3.3 本章小结 |
参考文献 |
第四章 模具温度对流变挤压铸造Mg-Nd-Zn合金的组织与力学性能影响 |
4.1 铸态合金组织与力学性能 |
4.2 T4态合金组织与力学性能 |
4.3 T6态合金组织与力学性能 |
4.4 分析与讨论 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第五章 压力对流变挤压铸造Mg-Nd-Zn合金的组织与力学性能影响 |
5.1 铸态合金组织与力学性能 |
5.2 T4态合金组织与力学性能 |
5.3 T6态合金组织与力学性能 |
5.4 分析与讨论 |
5.4.1 压力对流变挤压铸造NZ30K合金的组织与力学性能的影响 |
5.4.2 不同成形方式合金的强化机理 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
第六章 Y元素对金属模铸造和流变挤压铸造Mg-Nd-Zn合金组织与力学性能的影响 |
6.1 铸态金属模铸造合金组织及力学性能 |
6.2 T4态金属模铸造合金的组织及力学性能 |
6.3 T6态金属模铸造合金组织及力学性能 |
6.3.1 室温拉伸合金组织与性能 |
6.3.2 高温拉伸合金组织与性能 |
6.4 流变挤压铸造合金组织与力学性能 |
6.5 本章小结 |
参考文献 |
第七章 主要结论与创新点 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
致谢 |
攻读博士学位期间的研究结果及荣誉奖励 |
学术论文 |
申请专利 |
荣誉奖励 |
(5)汽车发动机用镁合金的耐腐蚀性研究(论文提纲范文)
1 试验材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 结论 |
(6)凝固与变形Mg-Al-Zn-Si合金中共晶Mg2Si的细化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 镁及镁合金的性质 |
1.2 Mg-Al-Si系耐热镁合金 |
1.2.1 AS系镁合金中Mg_2Si相 |
1.2.2 微合金化细化Mg_2Si相 |
1.2.3 热处理细化Mg_2Si相 |
1.2.4 挤压加工细化Mg_2Si相 |
1.3 研究内容 |
2 研究内容与方法 |
2.1 合金选取 |
2.2 材料制备 |
2.2.1 铸态合金 |
2.2.2 等温处理 |
2.2.3 往复挤压 |
2.3 组织分析 |
2.3.1 金相组织观察 |
2.3.2 扫描电镜分析 |
2.3.3 XRD物相分析 |
2.4 性能测试 |
2.5 技术路线 |
3 Mg-2Al-1Zn-1Si合金变质组织与性能 |
3.1 Sr变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织与性能 |
3.1.1 Sr变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织 |
3.1.2 Sr变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金力学性能 |
3.1.3 Sr变质机理 |
3.2 Sb变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织与性能 |
3.2.1 Sb变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织 |
3.2.2 Sb变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金力学性能 |
3.2.3 Sb变质机理 |
3.3 Sr、Sb复合变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织与性能 |
3.3.1 Sr、Sb复合变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织 |
3.3.2 Sr、Sb复合变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金力学性能 |
3.3.3 Sr、Sb复合变质机理 |
3.4 本章小结 |
4 等温处理对变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织的影响 |
4.1 等温处理对Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织的影响 |
4.1.1 Mg-2Al-1Zn-1Si合金等温处理组织 |
4.1.2 共晶Mg_2Si等温细化处理分析 |
4.2 等温处理对变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织的影响 |
4.2.1 等温处理对Sr变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织的影响 |
4.2.2 等温处理对Sb变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织的影响 |
4.2.3 等温处理对复合变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织的影响 |
4.3 本章小结 |
5 往复挤压对变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响 |
5.1 往复挤压对Sr变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响 |
5.1.1 往复挤压Sr变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织 |
5.1.2 往复挤压Sr变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金力学性能 |
5.2 往复挤压对Sb变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响 |
5.2.1 往复挤压Sb变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织 |
5.2.2 往复挤压对Sb变质合金力学性能分析 |
5.3 往复挤压对复合变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响 |
5.3.1 往复挤压复合变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金组织 |
5.3.2 往复挤压复合变质Mg-2Al-1Zn-1Si合金力学性能 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)Mg-Zn-Nd体系553K和Mg-Y-Gd体系723K等温截面的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 镁合金的发展现状 |
1.2 镁及镁合金的特性 |
1.2.1 镁合金的优良特性 |
1.2.2 制约镁合金发展的特性 |
1.3 稀土镁合金 |
1.3.1 稀土在镁合金中的作用 |
1.3.2 高性能稀土镁合金 |
1.4 镁合金的应用 |
1.4.1 在汽车工业中的应用 |
1.4.2 在电子工业中的应用 |
1.4.3 在新型的功能材料领域的应用 |
1.5 相图及测定方法 |
1.5.1 相图及其在材料科学中的应用 |
1.5.2 相图的实验测定方法 |
1.6 镁合金相图研究现状 |
1.7 研究目的及内容 |
2 Mg-Zn-Nd三元系553K等温截面的研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验流程 |
2.2.1 三元扩散偶的制备 |
2.2.2 样品检测 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 Mg-Zn-Nd体系中的三元化合物 |
2.3.2 Mg-Zn-Nd扩散偶中的二元相 |
2.3.3 Mg-Zn-Nd扩散偶中的三相平衡 |
2.3.3.1 Mg_3Nd+T_3+α(Mg)三相平衡 |
2.3.3.2 α(Mg)+T_3+T_4三相平衡 |
2.3.3.3 α(Mg)+T_1+T_4三相平衡 |
2.3.3.4 T_1+Mg_(12)Zn_(13)+α(Mg)三相平衡 |
2.3.3.5 T_1+Mg_(12)Zn_(13)+Mg_2Zn_3三相平衡 |
2.3.3.6 T_1+Mg_2Zn_3+MgZn_2三相平衡 |
2.3.3.7 T_1+MgZn_2+NdZn_3三相平衡 |
2.3.3.8 T_1+T_4+NdZn_3三相平衡 |
2.3.3.9 T_3+T_4+NdZn_3三相平衡 |
2.3.3.10 T_3+NdZn_2+NdZn_3三相平衡 |
2.3.3.11 Nd+Mg_3Nd+NdZn_2三相平衡 |
2.3.3.12 T_3+Mg_3Nd+NdZn_2三相平衡 |
2.3.3.13 MgZn_2+NdZn_2+NdZn_3三相平衡 |
2.3.3.14 Mg-Zn-Nd体系553K下的部分等温截面 |
2.4 本章小结 |
3 Mg-Y-Gd三元系723K等温截面的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验流程 |
3.2.1 三元扩散偶的制备 |
3.2.2 样品检测 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 Mg-Y-Gd扩散偶中的二元相 |
3.3.2 Mg-Y-Gd扩散偶中的三相平衡 |
3.3.2.1 Mg_3Gd+Mg_2Y+Mg_5Gd三相平衡 |
3.3.2.2 Mg_5Gd+Mg_2Y+Mg_(24)Y_5三相平衡 |
3.3.2.3 Mg_(24)Y_5+Mg+Mg_5Gd三相平衡 |
3.3.2.4 MgGd+MgY+Y三相平衡 |
3.3.2.5 MgGd+M_2Gd+MgY三相平衡 |
3.3.2.6 Mg_2Gd+MgY+Mg_2Y三相平衡 |
3.3.2.7 Mg_3Gd+Mg_2Gd+Mg_2Y三相平衡 |
3.3.3 Mg-Y-Gd体系723K下的部分等温截面 |
3.4 本章小结 |
4 总结与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间主要的研究成果目录 |
致谢 |
(8)Mg-Sn-Si耐热镁合金的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 耐热镁合金的分类 |
1.1.1 Mg-RE 系列耐热镁合金 |
1.1.2 Mg-Al 系耐热镁合金 |
1.1.3 Mg-Zn 系耐热镁合金 |
1.2 镁合金的强化机理 |
1.2.1 固溶强化 |
1.2.2 沉淀强化 |
1.2.3 弥散强化 |
1.2.4 晶界强化 |
1.2.5 准晶强化 |
1.3 主要元素对镁合金的作用 |
1.4 耐热镁合金的蠕变研究 |
1.4.1 蠕变曲线与蠕变参数 |
1.4.2 位错蠕变(滑移和攀移) |
1.4.3 扩散蠕变 |
1.5 镁合金的应用 |
1.5.1 镁合金在汽车工业中的应用 |
1.5.2 镁合金在航空航天行业的应用 |
1.6 耐热镁合金的设计原则及思路 |
1.6.1 耐热镁合金的设计原则 |
1.6.2 耐热镁合金的设计思路 |
1.7 课题研究意义 |
第二章 实验方法与内容 |
2.1 实验材料及设备 |
2.2 实验技术路线 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 镁合金的熔炼 |
2.3.2 镁合金的热挤压 |
2.3.3 萃取实验 |
2.3.4 显微组织及断口形貌及 Mg2Si 相形貌观察 |
2.3.5 热处理工艺 |
2.3.6 拉伸试验 |
2.3.7 蠕变实验 |
第三章 Mg2Si 变质机理的研究 |
3.1 引言 |
3.2 Sr 对 Mg2Si 变质机理的研究 |
3.2.1 相组成与铸态组织 |
3.2.2 Sr 变质 Mg2Si 相的生长形态 |
3.2.3 小结 |
3.3 Pr 对 Mg2Si 变质机理的研究 |
3.3.1 相组成及铸态组织 |
3.3.2 Pr 变质初生 Mg2Si 相生长形貌 |
3.3.3 小结 |
第四章 Mg-Sn-Si 耐热镁合金的研究 |
4.1 Mg-3Sn-4Si-0.5Sr-0.5Bi 耐热镁合金 XRD 分析 |
4.2 热处理工艺对 Mg-3Sn-4Si-0.5Sr-0.5Bi 组织的影响 |
4.3 热处理工艺对 Mg-3Sn-4Si-0.5Sr-0.5Bi 合金力学性能的影响 |
4.4 不同状态下 Mg-3Sn-4Si-0.5Sr-0.5Bi 合金的断口形貌分析 |
4.5 挤压态 Mg-3Sn-4Si-0.5Sr-0.5Bi 合金组织性能分析 |
4.5.1 挤压铸态 Mg-3Sn-4Si-0.5Sr-0.5Bi 合金显微组织分析 |
4.5.2 热处理对挤压态 Mg-3Sn-4Si-0.5Sr-0.5Bi 合金力学的影响 |
4.5.3 不同状态下挤压态 Mg-3Sn-4Si-0.5Sr-0.5Bi 合金的断口形貌分析 |
4.6 合金蠕变性能的研究 |
4.6.1 挤压铸态 Mg-3Sn-4Si-0.5Sr-0.5Bi 合金蠕变性能的研究 |
4.6.2 热处理对挤压态 Mg-3Sn-4Si-0.5Sr-0.5Bi 合金蠕变性能的影响 |
4.7 合金的蠕变激活能 |
4.8 合金蠕变断口形貌分析 |
4.8.1 合金蠕变断口形貌分析 |
4.8.2 热处理后合金蠕变断口形貌分析 |
第五章 结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(9)镁锂合金空气中的高温氧化行为及耐腐蚀性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 镁的特性 |
1.2 锂的特性 |
1.3 镁锂合金概述 |
1.3.1 镁锂合金的研究历史和现状 |
1.3.2 镁锂合金的性能及应用前景 |
1.4 金属的氧化行为 |
1.4.1 金属表面氧化的影响因素 |
1.4.2 金属氧化的热力学 |
1.4.3 金属氧化的动力学 |
1.4.4 Wagner 理论- 金属高温氧化理论 |
1.5 镁合金的氧化 |
1.5.1 镁合金的氧化热力学分析 |
1.5.2 镁合金氧化的动力学过程 |
1.6 镁合金阻燃的研究现状 |
1.6.1 溶剂阻燃 |
1.6.2 气体阻燃 |
1.6.3 合金化阻燃 |
1.7 本课题的研究意义和主要内容 |
第2章 实验方法 |
2.1 合金的制备 |
2.1.1 熔炼 |
2.1.2 熔炼合金成分的测试(ICP 测试) |
2.2 实验试样的加工 |
2.2.1 均匀化热处理 |
2.2.2 试样的加工 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 等温氧化实验 |
2.3.2 等温氧化实验温度选择 |
2.4 表征方法 |
2.4.1 光学显微组织 |
2.4.2 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析 |
2.4.3 X 射线衍射(XRD) |
2.4.4 X 射线光电子能谱(XPS) |
2.4.5 电化学性能测试 |
2.5 本章小结 |
第3章 三种镁锂合金的抗氧化性能和耐腐蚀性能分析 |
3.1 引言 |
3.2 三种镁锂合金的组织和成分 |
3.2.1 LAZ532 合金的组织成分 |
3.2.2 LAZ832 合金的组织成分 |
3.2.3 LAZ1432 合金的组织成分 |
3.3 在空气中高温氧化后三种镁锂合金氧化膜形貌和成分的分析 |
3.3.1 三种合金在 300℃氧化 6h 的氧化膜形貌 |
3.3.2 LAZ532 合金在 350℃下氧化不同时间的氧化膜形貌 |
3.3.3 三种合金在 350℃下氧化 6h 的氧化膜形貌 |
3.3.4 三种合金在 400℃下氧化后的氧化膜形貌成分 |
3.4 三种镁锂合金基体及在 300℃氧化后的电化学分析 |
3.4.1 三种合金基体和在 300℃氧化 6h 后合金的塔菲尔极化曲线分析 |
3.4.2 三种合金基体和在 300℃氧化 6h 后合金的电化学阻抗谱的分析 |
3.5 LAZ1432 合金在 300℃氧化不同时间的电化学分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 三种典型镁锂合金加入稀土 Y 对腐蚀氧化的影响 |
4.1 引言 |
4.2 三种含 Y 合金的组织成分 |
4.2.1 LAZY5322 合金的组织成分 |
4.2.2 LAZY8323 合金的组织成分 |
4.2.3 LAZY14324 合金的组织成分 |
4.3 三种含 Y 镁锂合金在高温空气中氧化的形貌和成分 |
4.3.1 三种含 Y 镁锂合金在 300℃下氧化 6h 的氧化膜形貌 |
4.3.2 三种含 Y 镁锂合金在 400℃下氧化后的氧化膜形貌 |
4.3.3 LAZY14324 合金在 350℃下分别氧化 1,3,6,12h 后的氧化膜形貌 |
4.4 三种含稀土 Y 的镁锂合金的电化学腐蚀分析 |
4.4.1 LAZY 合金在 350℃氧化 6h 前后的电化学分析 |
4.4.2 LAZY14324 合金在 350℃下氧化不同时间的电化学分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 典型镁锂合金氧化与腐蚀分析 |
5.1 由热力学分析 LAZ 合金的氧化过程 |
5.2 三种不含稀土镁锂合金氧化后的 XPS 分析 |
5.2.1 合金 LAZ532 氧化后的 XPS 分析 |
5.2.2 合金 LAZ832 氧化后的 XPS 分析 |
5.2.3 合金 LAZ1432 氧化后的 XPS 分析 |
5.3 对合金的动力学分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(10)铈对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 镁及镁合金概述 |
1.2 耐热镁合金的发展趋势 |
1.2.1 Mg-Al系 |
1.2.2 Mg-Zn系 |
1.2.3 Mg-RE系 |
1.3 耐热镁合金的应用 |
1.3.1 耐热镁合金在汽车行业的应用 |
1.3.2 耐热镁合金在航空航天领域的应用 |
1.3.3 耐热镁合金在其他领域的应用 |
1.4 稀土元素在镁合金中的作用与研究现状 |
1.4.1 稀土元素在镁合金中的固溶强化作用 |
1.4.2 稀土元素在镁合金中的析出强化作用 |
1.4.3 稀土元素Ce的微合金化作用 |
1.5 稀土耐热镁合金的塑性变形 |
1.5.1 镁合金的塑性变形特征 |
1.5.2 合金元素的添加对稀土耐热镁合金塑性变形的影响 |
1.6 本文的研究背景、目的和内容 |
第二章 材料制备和研究方法 |
2.1 实验方案 |
2.2 材料制备 |
2.2.1 合金成分 |
2.2.2 熔炼前准备 |
2.2.3 合金熔炼和铸造 |
2.2.4 固溶处理 |
2.2.5 人工时效处理 |
2.3 等温热压缩试验 |
2.4 热挤压试验 |
2.5 力学性能测试 |
2.5.1 硬度测试 |
2.5.2 单轴拉伸试验 |
2.6 组织结构观察 |
2.6.1 金相观察 |
2.6.2 扫描电镜观察 |
2.6.3 透射电镜观察 |
2.6.4 物相分析 |
2.6.5 DSC分析 |
第三章 Ce对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金组织的影响 |
3.1 Ce对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金铸态组织的影响 |
3.1.1 铸态合金金相微观组织分析 |
3.1.2 铸态合金SEM分析 |
3.2 Ce对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金固溶态组织的影响 |
3.2.1 合金固溶处理工艺的制定 |
3.2.2 固溶态合金微观组织分析 |
3.3 分析与讨论 |
3.4 小结 |
第四章 Ce对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金热变形行为的影响 |
4.1 热压缩实验结果分析 |
4.2 热压缩试样显微组织观察与分析 |
4.3 分析与讨论 |
4.4 小结 |
第五章 Ce对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金力学性能的影响 |
5.1 Ce对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金T6态时效行为的影响 |
5.2 Ce对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金挤压-T5态时效行为的影响 |
5.3 Ce对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金挤压-T5态析出强化相的影响 |
5.4 Ce对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金挤压-T5态室温及高温力学性能的影响 |
5.5 分析与讨论 |
5.6 小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
四、Study on Ignition-Proof AZ91D Magnesium Alloy Added with Rare Earth(论文参考文献)
- [1]耐热镁合金摩擦磨损转变及摩擦变形层研究[D]. 孙伟. 吉林大学, 2020(03)
- [2]稀土对高强汽车板在海洋大气环境中耐蚀性能的影响[D]. 范静. 内蒙古科技大学, 2019(03)
- [3]ZK61-Y镁合金轮毂液态模锻-等温锻成形及组织性能研究[D]. 王恒. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [4]流变挤压铸造Mg-Nd-Zn镁合金微观组织与力学性能研究[D]. 陈玉狮. 上海交通大学, 2018(01)
- [5]汽车发动机用镁合金的耐腐蚀性研究[J]. 文爱民,谢剑. 铸造技术, 2015(05)
- [6]凝固与变形Mg-Al-Zn-Si合金中共晶Mg2Si的细化[D]. 任磊. 河南理工大学, 2014(03)
- [7]Mg-Zn-Nd体系553K和Mg-Y-Gd体系723K等温截面的研究[D]. 吴刘明明. 中南大学, 2014(02)
- [8]Mg-Sn-Si耐热镁合金的研究[D]. 杨成亮. 沈阳工业大学, 2014(10)
- [9]镁锂合金空气中的高温氧化行为及耐腐蚀性能的研究[D]. 杜冠军. 哈尔滨工程大学, 2013(06)
- [10]铈对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响[D]. 赵凤景. 中南大学, 2012(02)