預時效對稀土鎂合金熱變形組織和力學性能的影響.pdf

1、鎂合金因其特殊的優(yōu)良性能引起了人們的廣泛關(guān)注。密排六方結(jié)構(gòu)的鎂合金，室溫可動滑移系少，室溫塑性差。為提升鎂合金的室溫力學性能，本文提出預時效和壓縮相結(jié)合的新加工工藝，旨在利用第二相粒子與再結(jié)晶相互作用來細化晶粒和控制織構(gòu)，從而實現(xiàn)鎂合金強韌化。本課題利用光學顯微鏡觀察變形前后及退火過程中鎂合金的顯微組織演化，利用掃描電鏡觀測了第二相粒子形貌和分布狀況，利用電子背散射衍射技術(shù)研究變形過程中鎂合金的微觀織構(gòu)及變形機理，并通過顯微硬度和室溫拉

2、伸實驗測試了變形前后的力學性能。
　　對固溶態(tài)和時效態(tài)Mg-8Y-2Nd合金在不同溫度以1s-1的速度進行單向壓縮，隨著變形溫度的升高，流變應力逐漸降低，但時效態(tài)流變應力始終高于固溶態(tài)。溫度對Mg-8Y-2Nd合金動態(tài)再結(jié)晶行為有重要影響。隨著溫度的升高，動態(tài)再結(jié)晶的進程加快。在相同的變形溫度下，時效態(tài)樣品壓縮后的動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)高于固溶態(tài)壓縮樣，且時效態(tài)變形后室溫力學性能明顯優(yōu)于固溶態(tài)壓縮樣。在793 K變形后時效態(tài)的力學性能

3、提升最為明顯，其強度達220 MPa，較固溶態(tài)試樣變形前提高了近一倍，伸長率高達18％，提高了近三倍。在793 K下對Mg-8Y-2Nd合金進行不同程度的變形發(fā)現(xiàn)，固溶態(tài)試樣在變形初期主要以項鏈狀再結(jié)晶為主，變形過程中的動態(tài)析出主要集中在動態(tài)再結(jié)晶區(qū)域，析出相阻礙了動態(tài)再結(jié)晶晶粒的長大。而時效態(tài)試樣在變形初期大量析出相阻礙了位錯的運動，并促進非基面滑移，原始晶粒被變形帶分割細化，隨后變形帶內(nèi)的再結(jié)晶使得動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)迅速增大。析出相

4、在變形后被碎化，均勻分布在整個組織中。變形后織構(gòu)強度大幅下降，動態(tài)再結(jié)晶晶粒取向隨機。固溶態(tài)織構(gòu)由原始的24.5降為8.9，但{0001}面與壓縮方向垂直;而時效態(tài)織構(gòu)強度僅為3.9，織構(gòu)取向隨機。兩者織構(gòu)的差異主要是因為其再結(jié)晶體積分數(shù)的不同導致的?？棙?gòu)取決于動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)而非動態(tài)再結(jié)晶。
　　對固溶態(tài)和時效態(tài)Mg-2.7Nd-0.5Zn-0.8Zr合金在不同溫度下1s-1的速度進行單向壓縮，隨變形溫度的升高，合金動態(tài)再結(jié)晶

5、體積分數(shù)加快，時效態(tài)動態(tài)再結(jié)晶優(yōu)于固溶態(tài)，動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)比固溶態(tài)大，當升高溫度至793K時，兩種狀態(tài)壓縮樣均再結(jié)晶完全。變形后，兩種狀態(tài)壓縮樣強度隨溫度的升高而下降，伸長率反之。在相同的變形溫度下，時效態(tài)抗拉強度高于固溶態(tài)壓縮樣，隨變形溫度的升高強度差值減小。變形后時效態(tài)伸長率高于固溶態(tài)。對723K壓縮后的樣品在673K退火不同時間。固溶態(tài)樣品退火1h后得到穩(wěn)定的再結(jié)晶組織，且其再結(jié)晶晶粒尺寸在退火1h前小于時效態(tài)壓縮樣，退火1h后