长周期有序堆垛增强MG-Zn-Dy合金组织性能研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jianpingdujuan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
日本材料科学家Y.Kawamura首次成功制备长周期有序堆垛增强Mg97Zn1Y2合金至今,长周期有序堆垛增强镁合金取得了很大的发展。但目前对于长周期增强镁合金仍有存在几个关键的问题没有得到解决,比如学者们对于长周期有序堆垛结构的形成和转变机理、长周期结构的强化机理都进行了研究,但至今没有还没有形成统一完整的理论体系;此外对于制备长周期增强镁合金的制备工艺也不成熟,有待进一步的研究。   本文用常规铸造的方式成功制备了含有长周期有序堆垛结构的Mg-Zn(Ni)-Dy系合金,使用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜等对长周期有序堆垛结构进行了分析,并研究了热处理和等通道挤压变形处理对长周期有序堆垛结构的影响规律及对合金力学性能的影响规律。其研究成果如下:   在Mg-Zn-Dy合金中,当Dy/Zn=1时,铸态合金中没有长周期有序堆垛结构(LPSO相)形成;当Dy/Zn=2时,铸态合金中只有少量长周期有序堆垛结构(LPSO相)形成;当Dy/Zn>2时,铸态合金中开始出现大量的长周期有序堆垛结构(LPSO相),而且随着Zn和Dy原子在Mg-Zn-Dy合金中百分比的增加,合金中长周期有序堆垛结构(LPSO相)的数量也随之增加。   Zr的添加抑制了铸态Mg-Zn-Dy-Zr合金组织中长周期有序堆垛结构(LPSO相)的形成,同时还改变了LPSO相的形貌。Zr诱发了铸态合金中Mg8ZnDy共晶相的形成,共晶相的晶体结构类型是面心立方。而且铸态组织中的LPSO相随Zr含量的增加而减少,Mg8ZnDy共晶相反而随之增多。Mg8ZnDy共晶相在固溶处理过程中可以转变成LPSO相。   Zr元素能有效细化铸态Mg-Zn-Dy合金的基体晶粒,晶粒尺寸随Zr含量的增加而逐渐减小。但存在临界值,即当Zr的含量小于0.17at.%时,细化效果明显,而Zr含量在0.17at.%到0.35at.%时,细化效果逐渐减弱。当Zr含量小于0.17at.%时,晶粒细化的主要机制是溶于Mg中的Zr抑制晶粒长大。当Zr含量大于0.17at.%时,晶粒细化的主要机制是Zr对镁合金的异质形核作用。   Mg93.83Zn1.5Dy4.5Zr0.17合金中的长周期有序堆垛结构的形貌与分布经过不同的处理发生很大变化,长周期结构(LPSO相)在铸态下以块状分布在晶界附近,与Mg8ZnDy共晶相连成连续网状结构。而固溶处理后出现针状长周期结构(LPSO相)向晶粒内部生长,晶界处块状长周期结构(LPSO相)变得粗大。时效处理使得晶界处块状长周期结构(LPSO相)减少,而针状长周期结构(LPSO相)大量增多。合金经等通道挤压后,长周期结构(LPSO相)得到明显细化并出现大量扭折,分布弥散化。   长周期结构(LPSO相)的存在固然可以提高合金的性能,但是其形貌和分布对合金的力学性能也起着非常关键的作用。块状长周期结构(LPSO相)可以提高合金的塑性,而晶粒内针状相与镁基体的夹层结构可以提高合金的强度,长周期结构(LPSO相)扭折带能够协调合金塑性变形从而提高合金塑性,弥散分布的长周期结构(LPSO相)能够有效阻碍位错运动,提高合金强度。   在Mg-Ni-Dy合金中可以形成长周期有序堆垛结构。且从组织上看,Mg-Ni-Dy合金的显微组织比Mg-Zn-Dy合金更细小,且形成的长周期结构(LPSO相)的数量更多。在铸态Mg100-2xNixDyx合金中,随着Ni和Dy含量的提高,组织中的长周期结构(LPSO相)逐渐增多且基体晶粒尺寸逐渐减小。   Mg100-2xNixDyx合金经固溶处理后,长周期有序堆垛结构(LPSO相)的数量大量增加且均分布在晶界处和晶粒内部,随着Ni和Dy含量的提高,晶界处的长周期结构(LPSO相)增多而晶粒内部的针状长周期结构(LPSO相)减少。
其他文献
二维材料由于其优异的性能与应用前景吸引了广泛的关注。过去的几年内,大量具有丰富价值的关于石墨烯的研究工作无疑让石墨烯成为最具代表性的二维材料。精确控制石墨烯制备的方法对于调控材料的特性与相关理化性质是非常重要的问题。其中,化学气相沉积(CVD)法兼具高质量和低成本的特点,是最有望实现这一目的石墨烯制备方法。另一方面,该方法为研究二维晶体材料的制备与相关基础问题的研究提供了良好的平台,同时也为调控材
Al-Cu-Fe薄膜具有很多优异的性能,如低的电和热传导性能、高的硬度、低的摩擦性能和良好的抗氧化性能,同时Al-Cu-Fe原料易于获得且价格便宜而引起很多研究者的兴趣。目前对于Al-Cu-Fe薄膜的组织结构及其性能有较多的研究,但对于Al-Cu-Fe薄膜的生长机理还不是很完善。外加磁场制备Al-Cu-Fe薄膜并对其组织进行调控还鲜少有人进行研究。本文以Si 作为基底,采用外加磁场磁控溅射的方法对
非晶态合金因其原子在三维空间排列长程无序,仅保持短程有序,这种独特结构决定了它具有许多晶态金属所不具备的优异性能,如高硬度、高强度及优异的耐磨、耐腐蚀性能。本文采用激
为了向广大市民普及ETC(电子不停车快捷收费)使用知识,更高效地为车主解答ETC办理、使用过程中的疑虑,12月8日,“ETC降临闹市”户外公益宣传活动在广州天河城南门广场举办.rn
期刊
冬日暖阳,以“喜看城市发展见证西城崛起”为主题的茂名市第六届全民健身徒步节如期举行.在开幕式现场,身穿统一样式徒步服的市民共同见证城市发展的精神风貌,纷纷通过微信“
期刊
12月17日,为期7天的第二届“好心茂名”冼夫人文化周拉开帷幕!rn由中共茂名市委宣传部、茂名市文化广电旅游体育局主办,茂名日报社、茂名市广播电视台、茂名市文联、茂名市社
期刊
12月26日,“音为有你·声入人心”好心茂名2020新年音乐会在市民中心激情奏响,来自广州大都会歌剧院爱乐交响乐团担纲演奏,广州大都会歌剧院艺术总监兼首席指挥刘新禹执棒指
期刊
本文对高中语文现代文阅读教学过程中存在的问题进行分析,根据实际情况,结合学生的学习水平,提出有效导学模式进行辅助性教学.本文对有效导学模式的应用价值以及具体应用方法
本论文以磁性海泡石(MMS)为载体,采用溶胶-凝胶法负载TiO2,制备了一系列TiO2/磁性海泡石(TiO2/MMS)复合光催化剂,并以同步去除水中Cr(VI)和2,4-二氯酚(2,4-DCP)的效能为评价指标,优
本届峰会以“新医改·新十年健康广东再出发”为主题,回顾广东十年深化医改历程,聚焦健康广东建设新成果,并发布“广东医改十大创新典型”.茂名市以“坚持强基层补短板实现‘
期刊