Mg-9Gd-3Y合金热压缩变形组织演变研究
近年来，添加重稀土元素Gd和Y的镁合金因其室温强度和高温强度高、抗蠕变性好，因而受到研究者的广泛重视。在镁合金热机械变形过程中，动态再结晶作为一种有效的软化和晶粒细化技术，在控制镁合金的晶粒大小和变形组织，改善镁合金的塑性变形能力以及提高材料力学性能中起着非常重要的作用。本文在对Mg-Gd-Y系合金相图热力学计算与验证基础上，研究Mg-9Gd-3Y在高温压缩变形过程中的变形行为及组织变化特征，为高性能Mg-Gd-Y系合金的应用提供基础。
本文采用NIKON EPIPHOT300型数码光学金相显微镜、JSM-6460高分辨率扫描电子显微镜和JEM-2010高分辨率透射电子显微镜、XRD等分析手段研究了Mg-9Gd-3Y（wt%）合金在350～450℃、0．001～0．1s-1、最大应变70%条件下的压缩行为，分析了该合金流变应力、应变速率与变形温度之间的关系以及相应的组织，并探讨了其再结晶机理。
结果表明：在恒温条件下，合金的稳态流变应力随应变速率增加而增加；在恒应变条件下，其随变形温度升高而降低。经固溶处理后，合金的变形抗力较铸态增加，临界应变也增加，说明固溶处理后合金不易发生动态再结晶；计算得出铸态Mg-9Gd-3Y合金的变形激活能、应力指数及再结晶体积分数。采用光学显微镜观察热压缩变形后的组织发现，铸态Mg-9Gd-3Y合金在350℃压缩时无明显动态再结晶现象，400℃和450℃压缩时，出现明显的动态再结晶现象，并且随着温度的升高再结晶晶粒变大；同一温度时，随着应变速率的增加再结晶数量减少，但是晶粒越来越细小。讨论了该系合金的形变机理，发现合金在350℃压缩时，孪生变形起主要作用，不易发生动态再结晶；高于400℃压缩时，位错滑移起主要作用，能够发生动态再结晶。同时发现，第二相及晶界对动态再结晶形核有重要影响：晶界及第二相阻止位错运动，造成位错在晶界及第二相周围缠结，当形变贮存能达到动态再结晶形核的临界值时，在晶界及第二相周围发生动态再结晶。
热压缩变形;动态再结晶;镁合金;组织变化
西安工业大学
硕士
材料加工工程
李建平
2008
中文
TG146.22
55
2010-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）