等通道角挤压Mg-Gd-Y稀土镁合金组织与性能研究

摘要

本文采用等通道角挤压工艺对固溶态Mg-10Gd-3Y-0.5Zr(GW103K)稀土镁合金12mmx12mmx90mm方形挤压试样在450℃和390℃两个不同温度下进行ECAP变形,对Mg-4Gd-0.5Zr(GW4K)稀土镁合金在390℃和350℃下ECAP变形,采用分步降温等通道角挤压工艺先在390℃下挤压1-2道次,然后在350℃下挤压3-4道次。采用光OM、SEM、XRD以及EBSD研究了两种合金等通道角挤压过程中的微观组织和织构的演变规律,并测试了不同状态下的合金的室温力学性能;
　　GW103K镁合金450℃等同道通道角挤压1到4道次过程中,随着挤压道次的增加,晶粒逐渐细化,由于挤压温度较高,挤压过程中无析出相的析出。GW103镁合金390℃ECAP变形过程中,有动态析出,析出相为黑色颗粒,大部分分布于晶界;随着挤压道次的增加,晶粒逐渐被细化,再结晶晶粒比例增加,再结晶小晶粒和黑色第二相颗粒的分步是同步的,有明显的颗粒诱发再结晶特征。在前3个道次内,随着晶粒的细化和第二相的析出,屈服强度和延伸率同时升高,4道次后,发生完全动态再结晶,随着应力的增加,晶粒不再细化。GW4K镁合金在390℃ECAP变形过程中,随着道次的增加,晶粒逐渐细化,屈服强度逐渐上升,350℃分步降温等通道角挤压过程中,晶粒进一步被细化,屈服强度逐渐上升。
　　针对AZ31镁合金ECAP变形过程中存在的反Hall-Petch现象,本实验做了对比实验验证了AZ31镁合金存在的反Hall-Petch现象,研究了Mg-Gd-Y镁合金等通道角挤压过程中晶粒尺寸、织构对屈服强度的影响,研究结果表明随着Mg-Gd-Y镁合金等通道角挤压过程中屈服强度随着晶粒的细化逐渐上升。

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绪论

1.1引言

1.2变形镁合金研究现状

1.3合金设计

1.4SPD变形技术

1.5等通道角挤压法

1.6选题意义与课题内容

第二章 实验设备与方法

2.1材料的制备

2.2等通道角挤压模具

2.3等通道角挤压工艺

2.4组织性能测试

2.5力学性能测试

第三章GW103K镁合金等通道角挤压组织与性能研究

3.1 引言

3.2 挤压态GW103K镁合金预处理

3.3 GW103K镁合金450℃等通道角挤压组织演变规律

3.4 GW103K镁合金390℃等通道角挤压组织演变

3.5本章小结

第四章G4K稀土镁合金等通道角挤压组织性能演变

4.1 引言

4.2 G4K稀土镁合金的预处理

4.3 G4K稀土镁合金 390℃等通道角挤压组织性能演变

4.4 分步降温等通道角挤压

4.5 断口分析

4.6小结

第五章.稀土镁合金等通道角挤压变形机制讨论

5.1 引言

5.2 颗粒诱发再结晶(PSN)

5.3 织构和晶粒尺寸与力学性能之间的关系

5.4稀土镁合金和AZ31镁合金对比：

5.5 小结

第六章 结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间所发表的学术论文

攻读硕士期间所申请的专利