Sn元素对Mg-Gd-Zn合金显微组织和力学性能的影响

发布时间：2025-06-19 05:34

　　镁合金作为新型的轻金属材料,具有比强度高、比刚度大等优异特点,具有广阔的应用前景,并广泛应用于航空、电子信息、汽车等领域。Mg-Gd-Zn系合金因其强度高、性能好,并具有良好的时效响应,同时会生成特殊的长周期结构,引起了国内外学者的浓厚兴趣。本文以Mg-Gd-Zn系合金作为研究对象,通过电磁感应设备制备Mg-15Gd-2Zn-xSn合金,对该系列合金不同状态下的显微组织和力学性能进行观察、测试及分析,探究合金元素Sn对Mg-15Gd-2Zn系合金显微组织和力学性能的影响,对比不同状态下合金中LPSO相及其他第二相差异,为进一步研究该系列合金的调控及强韧化提供科学理论依据。对Mg-15Gd-2Zn-xSn合金在铸态下的显微组织和力学性能的变化规律进行了研究。结果表明,铸态下的Mg-15Gd-2Zn-xSn合金晶粒主要为树枝晶,Sn的添加具有细化枝晶的作用,二次枝晶间距显著减小。合金的长周期相主要呈细小片层状分布在晶内的14H-LPSO相中,其有由晶界附近向晶内生长的趋势。当少量的Sn（≤1.0 wt.%）加入到合金后,合金中长周期相的片层长度变长,密度增加;过量Sn（≥2.0 wt.%）加...

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英文摘要
1 绪论
    1.1 镁及镁合金概述
        1.1.1 镁及镁合金的基本性质
        1.1.2 镁的晶体结构及堆叠层错
    1.2 镁合金的强化机制
        1.2.1 细晶强化
        1.2.2 合金化强化
        1.2.3 时效强化
        1.2.4 形变强化
    1.3 合金元素在镁合金中的作用
    1.4 含有长周期相镁合金的研究现状
    1.5 选题意义及研究内容
        1.5.1 选题意义
        1.5.2 研究内容
2 实验方法
    2.1 合金成分设计
    2.2 合金熔炼
    2.3 固溶热处理
    2.4 热挤压变形
    2.5 测试方法
        2.5.1 成分测试(XRF)
        2.5.2 显微组织分析(OM)
        2.5.3 扫描电子显微镜(SEM)
        2.5.4 X射线衍射物相分析(XRD)
        2.5.5 透射电子显微镜(TEM)
        2.5.6 DSC热分析
        2.5.7 力学性能测试
    2.6 技术路线
3 Sn元素对铸态合金组织及性能的影响
    3.1 Sn元素对铸态合金显微组织的影响
    3.2 Sn元素对铸态合金力学性能的影响
        3.2.1 铸态合金室温拉伸性能测试
        3.2.2 铸态合金的断口形貌分析
        3.2.3 铸态合金金硬度测试
    3.3 本章小结
4 热处理对合金组织和力学性能的影响
    4.1 固溶处理对合金组织和力学性能的影响
        4.1.1 固溶处理工艺
        4.1.2 固溶处理对合金组织的影响
        4.1.3 固溶处理对合金力学性能的影响
    4.2 时效处理对合金组织和力学性能的影响
        4.2.1 时效处理工艺
        4.2.2 合金的时效硬化曲线
        4.2.3 时效处理对合金组织及性能的影响
    4.3 本章小结
5 热挤压对合金组织和力学性能的影响
    5.1 热挤压工艺
    5.2 热挤压对合金组织的影响
    5.3 热挤压对合金力学性能的影响
    5.4 本章小结
6 结论
参考文献
附录
    A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B.作者攻读硕士期间获得的奖励
    C.学位论文数据集
致谢



本文编号：4050933