在時(shí)效強(qiáng)化鎂合金中,鎂錫系(Mg-Sn)合金和鎂鋅稀土系(如Mg-Gd-Zn)合金以其優(yōu)良的可鑄造性、高溫下的機(jī)械強(qiáng)度和抗蠕變性能得到了廣泛關(guān)注,特別是關(guān)注并研究其時(shí)效過(guò)程中析出的沉淀相的晶體學(xué)特征以及對(duì)合金力學(xué)性能的影響機(jī)理。本論文采用當(dāng)前較先進(jìn)的透射電子顯微術(shù)包括高分辨透射電子顯微術(shù)(HRTEM)以及球差矯正的高角環(huán)形暗場(chǎng)掃描透射電子顯微術(shù)(HAADF-STEM)結(jié)合X射線衍射(XRD)與掃描電子顯微術(shù)(SEM)等常規(guī)微觀分析手段,研究了平衡凝固下鑄態(tài)鎂錫(Mg-9.76wt.%Sn)合金和鎂釓鋅(Mg-9.05wt.%Gd-2.85wt.%Zn)合金經(jīng)過(guò)熱處理后晶粒內(nèi)沉淀相的析出規(guī)律、晶體學(xué)特征及時(shí)效強(qiáng)化機(jī)理；同時(shí)研究了快速凝固技術(shù)制備的相同成分Mg-9.76wt.%Sn合金的微觀組織特征,并將非平衡快速凝固同鑄態(tài)的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。對(duì)固溶處理后(823K保溫12小時(shí)后水淬)的鑄態(tài)Mg-9.76wt.%Sn合金分別進(jìn)行高溫(573K)和低溫(453K)的時(shí)效處理,測(cè)得硬度曲線。結(jié)果表明,該合金高溫(573K)時(shí)效5小時(shí)達(dá)到峰值硬度63.5Hv,低溫(453K)時(shí)效425小時(shí)達(dá)到峰值...

【文章頁(yè)數(shù)】：127 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
第一章 緒論
    1.1 固態(tài)相變的基礎(chǔ)理論
        1.1.1 固態(tài)相變簡(jiǎn)介
        1.1.2 脫溶沉淀的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論
        1.1.3 連續(xù)脫溶與不連續(xù)脫溶
        1.1.4 脫溶沉淀后合金的性能變化
    1.2 擴(kuò)散型固態(tài)相變的基礎(chǔ)理論
        1.2.1 不變線應(yīng)變?cè)?br>        1.2.2 二維不變線應(yīng)變模型
        1.2.3 三維不變線應(yīng)變模型
    1.3 鎂錫系合金時(shí)效過(guò)程及研究概況
        1.3.1 鎂的晶體結(jié)構(gòu)
        1.3.2 鎂錫合金中析出相的研究現(xiàn)狀
    1.4 非平衡凝固鎂錫合金的研究概況
    1.5 鎂稀土系合金中長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)的研究概況
        1.5.1 長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)相生成機(jī)制、結(jié)構(gòu)及其電子衍射圖特征
        1.5.2 鎂鋅稀土系合金中長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)相的研究現(xiàn)狀
    1.6 本課題的研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容以及研究方法
第二章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程和方法
    2.1 鎂合金成分的選擇
        2.1.1 鎂錫(Mg-Sn)合金樣品成分的選擇
        2.1.2鎂禮鋒合金成分的選擇
    2.2 合金樣品的制備
        2.2.1 常規(guī)鑄造樣品的制備
        2.2.2 快速凝固條帶樣品的制備
    2.3 熱處理工藝
    2.4 樣品的制備方法和分析手段
        2.4.1 樣品顯微硬度的測(cè)試
        2.4.2 用于XRD相鑒定的合金樣品制備
        2.4.3 掃描電子顯微鏡樣品的制備和分析
        2.4.4 透射電子顯微鏡樣品的制備和分析
    2.5 研究過(guò)程中涉及的電子顯微學(xué)理論和方法
        2.5.1 高分辨透射電子顯微術(shù)(HRTEM)
        2.5.2 掃描透射電子顯微術(shù)(STEM)及高角環(huán)形暗場(chǎng)像(HAADF)成像原理
第三章 常規(guī)鑄態(tài)Mg-Sn合金的力學(xué)性能及電子顯微研究
    3.1 高溫時(shí)效下合金的顯微組織和力學(xué)性能研究
        3.1.1 Mg-9.76wt.%Sn合金在575K時(shí)效下的硬度曲線
        3.1.2 Mg-9.76wt.%Sn合金高溫時(shí)效完成前后的顯微組織分析
        3.1.3 Mg-9.76wt.%Sn合金高溫時(shí)效硬度峰值樣品內(nèi)析出相的透射電子顯微學(xué)研究
        3.1.4 Mg-9.76wt.%Sn合金高溫時(shí)效峰值時(shí)析出顆粒形貌及其與鎂基體取向關(guān)系分布的統(tǒng)計(jì)
        3.1.5 Mg-9.76wt.%Sn合金高溫時(shí)效析出顆粒取向關(guān)系分布的不變線模型解釋
        3.1.6 Mg-9.76wt.%Sn合金高溫時(shí)效硬度峰值樣品內(nèi)析出相與鎂基體界面結(jié)構(gòu)的HRTEM和HAADF-STEM研究
        3.1.7 Mg-9.76wt.%Sn合金高溫時(shí)效硬度峰值樣品內(nèi)析出相與鎂基體界面模型的構(gòu)建
    3.2 低溫時(shí)效下合金的顯微組織和力學(xué)性能研究
        3.2.1 Mg-9.76wt.%Sn合金在453K時(shí)效下的硬度曲線
        3.2.2 低溫時(shí)效Mg-9.76wt.%Sn合金的微觀組織
        3.2.3 Mg-9.76wt.%Sn合金低溫時(shí)效硬度峰值樣品中析出相的透射電子顯微學(xué)研究
        3.2.4 Mg-9.76wt.%Sn合金低溫時(shí)效峰值硬度時(shí)析出相顆粒形貌及其取向關(guān)系的統(tǒng)計(jì)
    3.3 本章小結(jié)
第四章 快速凝固Mg-Sn合金的力學(xué)性能及電子顯微研究
    4.1 快速凝固Mg-9.76wt.%Sn合金的XRD分析和力學(xué)性能研究
    4.2 快速凝固Mg-9.76wt.%Sn合金微觀組織的電子顯微學(xué)研究
    4.3 快速凝固Mg-9.76wt.%Sn合金中β"-DO₁₉結(jié)構(gòu)析出相的高分辨透射電子顯微學(xué)研究
        4.3.1 DO₁₉結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
        4.3.2 快速凝固Mg-9.76wt.%Sn合金中β"-DO₁₉結(jié)構(gòu)析出相的原子結(jié)構(gòu)模型
    4.4 本章小結(jié)
第五章 鑄態(tài)Mg-9.05wL%Gd-2.85wt.%Zn合金中長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)相的電子顯微研究
    5.1 固溶處理前后鑄態(tài)Mg-9.05wt.%Gd-2.85wt.%Zn合金的微觀組織分析
    5.2 固溶處理后鑄態(tài)Mg-9.05wt.%Gd-2.85wt.%Zn合金的透射電子顯微學(xué)研究
        5.2.1 合金中長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)相的TEM研究
        5.2.2 合金中長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)相的HRTEM及HAADF-STEM研究
        5.2.3 合金中14H長(zhǎng)周期相的結(jié)構(gòu)模型
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
    6.1 結(jié)論
        6.1.1 鑄態(tài)及快速凝固Mg-9.76wt.%Sn合金研究總結(jié)
        6.1.2 鑄態(tài)Mg-9.05wt.%Gd-2.85wt.%Zn合金研究總結(jié)
    6.2 存在的問(wèn)題和展望
附錄一
附錄二
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3756040