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《中北大学》 2018年
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稀土镁合金阶梯降温多次变形工艺研究

石泽民  
【摘要】:通过塑性变形可以改善镁合金的微观组织,并通过控制变形条件来控制微观组织的演变规律,进而达到改善镁合金性能的目的。但镁合金塑性差,工程中大尺寸、结构复杂的零件难以一次成形。工程中对于此类零件通常采用多次变形的方法成形,成形的组织和性能与中间各加工道次的不同变形参数有关。传统的多次加工方法一般是恒温多道次变形,对稀土镁合金的阶梯降温多道次变形的组织性能的研究鲜有报道本文主要研究Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr稀土耐热镁合金在多向锻造多道次阶梯降温变形变形过程中的显微组织演变规律,主要包括不同变形道次、不同变形条件中晶粒尺寸变化、长程有序相的演变规律;研究分析合金变形后的合金硬度变化规律,并分析产生变化的原因;对不同变形道次后的试样进行高温拉伸试验,研究分析变形后的合金拉伸应力-应变曲线,分析峰值应力、拉伸率的变化及其原因,并与显微组织相对应。在变形过程中均发生了动态再结晶现象,且动态再结晶基本发生在晶界处,且呈“项链”状,属于典型的连续动态再结晶,产生了晶粒细化的作用,阶梯降温不同道次变形后晶粒尺寸的变化规律为:一道次变形后增大,二道次变形后显著减小,三道次变形后后略有增加,最后四道次变形完成后与三道次变形基本保持不变。合金内部的LPSO相存在三种状态:分布于晶粒内的细层片状相的LPSO相;分布于晶界处的骨骼状共晶相和三叉晶界处杆状LPSO相;分布于晶界处树枝状的LPSO相。不同变形道次变形过程中,LPSO相均发生了扭折甚至破碎现象,但由于阶梯降温过程,变形温度的降低使得四道次较二道次、三道次LPSO相变化趋势减小。Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr稀土耐热镁合金经过阶梯降温多道次变形后,合金的硬度均高于单道次变形,且合金的硬度随着变形道次的增加呈现先增加后减小的趋势。合金拉伸试验中的峰值应力、延伸率均呈现先增大后减小的变化趋势,产生这种现象的原因均是由于在阶梯降温变形过程中变形温度的降低造成的。由于变形温度阶梯降低,使得合金内部位错运动减慢,使得合金晶粒细化和LPSO相强化现象减弱,这与合金阶梯降温多道次变形过程中的显微组织变化规律相同。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TG146.22

【参考文献】
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