mg12gd3y0.5zr(wt.％)合金力學(xué)性能及變形孿生研究

1、南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文Mg-12Gd-3Y-0.5Zr（wt.%）合金力學(xué)性能及變形孿生研究姓名：周鋮申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：王經(jīng)濤;劉金強20090627A b s t r a c tL i g h t w e i g h tm a g n e s i u ma l l o y sh a v ea t t r a c t e di n c r e a s i n gi n t e r e s t i nr e c e

2、 n ty e a r sf o rp o t e n t i a la p p l i c a t i o n si nt h ea e r o s p a c e ．a(chǎn) i r c r a f ta n d a u t o m o t i v ei n d u s t r i e sd u e t ot h e i rh i 加s t r e n g t h ／w e i g h t r a t i o ．T h e p o o r

3、 p l a s t i c i t y a t r o o mt e m p e r a t u r ea n dd i f f i c u l t y f o r c o l dw o r k i n gr e s t r a i n t h ed e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o n o fm a g n e s i u m ．M g - b a s e a l l o y s

4、 w i t hr a r e ．．e a r t h m e t a l sa r eb e c o m i n gm o r ea n dm o r ea t t r a c t i v ed u e t o t h e i rh i g hs 仃e n g t ha n dc r e e p r e s i s t a n c e ．I nt h i sp a p e r ，M g ．1 2 G d 一3 Y 一0 ．5 Z r

5、( w t ．％) a l l o y ，w h i c he x h i b i t se x c e l l e n tm e c h a n i c a lp r o p e r t i e s ，W a s r e s e a r c h e d ．S t r e n g t h e n i n g t e c h n i q u e s i n c l u d i n g h o t e x t r u s i o n ( E

6、 x ) ，h y d r o s t a t i c e x t r u s i o n a t r o o m t e m p e r a t u r e ( H ．E x ) ，a g i n g a t 2 5 0 ℃f o r 4 8 h ，s o l i ds o l u t i o n ( S ．S ) t r e a t m e n ta t5 2 5 “ Cw e r ea p p l i e d t o t h e

7、M g 一1 2 G d - 3 Y - 0 ．5 Z r ( w t ．％) a l l o y ．T h em e c h a n i c a lp r o p e r t i e sw e r et e s t e db yt h et e n s i l ea n d c o m p r e s st e s t i n ga l o n gt h ee x t r u s i o nd i r e c t i o n ，a n

8、 dt h e m i c r o s t r u c t u r eh a sb e e n i n v e s t i g a t e d u s i n go p t i c a lm i c r o s c o p y ( O M ) ，s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p y ( S E M ) a n d t r a n s m i s s i o n e l e c

9、 t r o nm i c r o s c o p y ( T E M ) ．T h er e s u l t ss h o wt h a t h i 【g h s t r e n g t h i s a c h i e v e d b yE x + H ．E x + A g i n g ，w h o s eu l t i m a t et e n s i l s t r e n g t h ( U T S ) i s 3 9 0M P

10、 a ．P r e c i p i t a t i o n s t r e n g t h e n i n g ( o p p t ≈9 2 M P a ) a n dg r a i nb o u n d a r ys t r e n g t h e n i n g ( o g b ≈7 2 M P a ) a r et h et w o m a i nc o n t r i b u t i o n st o t h eh i g hU

11、 T S ．P r e e i p i t i o n sp r o n e t og e n t e r a t ea l o n g g r a i n b o u n d a r y ，t w i n b o u n d a r ya n d d i s l o c a t i o n c e l l s ，t h a tr e s u l ti n p o o rd u c t i l i t y ．A f t e rh o t

12、 e x t r u s i o nb o t ht h ey i e l dt e n s i l es t r e n g t h ( Y T S ) a n de l o n g a t i o n i n c r e a s ew h e n t h eh y d r o s t a t i c e x t r u s i o nr a t i o e l e v a t e s ，b e c a u s e o f t h e

13、 s t r o n gb a s ep l a n t e x t u r ei s w e a k e n e da n db r o k e n u pb yH ．E x ．S o ，h y d r o s t a t i c e x t r u s i o n a t r o o mt e m p e r a t u r ei s c o n s i d e r e dt o b e a n e f f e c t i v e

14、m e t h o du s e dt o i m p r o v e t h em e c h a n i c a lp r o p e r t i e so f M g 一1 2 G d 一3 Y - 0 ．5 Z r ( w t ．％1 a l l o y ．M a n y { 1 0 12 }d e f o r m a t i o nt w i n n i n g sa n dd i s l o c a t i o n s a

15、r e o b s e r v e d i nh o t e x t r u d e dm a t e r i a l s ．T h ea n a l y s i ss h o w st h a tt h er a r e —e a r t h e l e m e n t sa n d p r e c i p i t i o n si n h i b i t { l O l2 )d e f o r m a t i o n t w i n

16、 n i n g s ．{ l 12 1 }d e f o r m a t i o n t w i n n i n g s a r eo b s e r v e d a f t e rE x ，S ．S a n dH ．E xt r e a t m e n t ．{ 1 12 1 }t w i n n i n gr a t i oa n dt w i n n i n ga r e af r a c t i o ni n c r e a

17、sw i t ht h eg r o w i n gh y d r o s t a t i ce x t r u s i o nr a t i o ．I th a sb e e n s h o w n t h a t{ 1 1 2 1 )t w i n n i n g c o i n c i d e 淅t hl o w t e m p e r a t u r e ，c o a r s eg r a i na n d l l i 曲s t