NZ30K镁合金的时效析出动力学与强化模型的研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kj8231926
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
近年来,镁合金广泛应用于航空航天、汽车等各个工业领域,但其硬度和强度较低,滑移系少,室温和高温性能较差。而稀土镁合金因有着良好的析出强化性能,通过热处理加工可使其获得良好的室温及高温性能,受到越来越多的关注。其中,Nd元素析出强化效果明显,有望基于此开发高强度低成本的稀土镁合金。本文以含Nd稀土镁合金Mg-3.0Nd-0.2Zn-Zr(wt.%)为研究对象,研究其时效析出动力学和不同条件下时效后的力学性能预测。  对固溶NZ30K镁合金试样分别进行7个升温速率的连续时效,根据时效过程中的电阻率变化曲线观察到时效过程中的两个析出过程:在低温阶段析出β″相,在高温阶段析出β′相。随着温度升高,β″相向β′相转变,同时,基体中也有β′相析出,β′相的体积分数随着温度升高而增加。研究利用等转变量方法分析NZ30K镁合金的析出动力学,确定了动力学参数,析出激活能 rE?和修正指前因子 rA?,其中β″相和β′相的析出激活能分别为71.5KJ/mol和149.6KJ/mol。根据析出动力学模型还得出了等温析出转变曲线,并计算得到连续升温转变曲线(CHT)与等温转变曲线(IHT)。连续升温与等温过程中实测析出转变曲线与模型预测曲线均符合较好,证明该动力学模型可以预测任意温度历史的热处理条件下强化相析出行为。  此外,本研究还测定了NZ30K镁合金在不同条件下时效后试样的力学性能,测试数据显示,在180-250℃范围内合金的峰时效屈服强度基本一致,约为150MPa。推导了NZ30K镁合金在欠时效、峰时效和过时效阶段的强化模型。在欠时效与峰时效阶段,镁合金中析出强化作用在一定温度范围内只与强化相的相对体积分数 r?相关,且与1/2r?成正比。结合力学性能测试数据确定了180-250℃范围内强化模型中的参数B1。在过时效阶段,强化模型认为析出过程已经结束,析出相体积不变条件下其尺寸变大,因而力学性能仅取决于析出相粒子尺寸。通过对200℃和250℃等温时效条件下TEM测定的析出相粒子尺寸进行拟合得出粗化模型,进而拟合获得了强化模型参数。实验与预测结果表明此强化模型能较准确地预测NZ30K镁合金时效过程中各个阶段的屈服强度。
其他文献
该文采用常温常压分子动力学模拟的方法,利用TB势分析了金属熔体的中程有序结构、快速冷却条件下体系微观结构的演变以及热历史条件对中程有序结构的影响,并探讨了中程有序结
采用TiO为催化剂来降解水中的有毒的且难降解的有机污染物.将TiO粉末分别负载到砂子和玻璃板上做成负载型的催化剂,克服了TiO粉末难以回收的缺点.以苯酚及多氯苯酚钠为降解对
在氧化铝工业的赤泥沉降分离工序中,絮凝剂得到了广泛的应用,促进了生产正常、稳定、高效的运行.目前实际应用的絮凝剂还有其不足之处,如价高、有毒等,因此,研制出高效、价廉
CO激光的传输手段问题已经成为它在激光医疗、材料加工和经外传感等领域应用的瓶颈.该文针对CO激光应用中的内在要求和溶胶-凝胶法这一前沿科学技术的特点,探索性地提出了用
文章提出了一种具有陷波可重构功能的差分宽带带通滤波器,具有良好的差模响应与共模抑制效果.所设计的差分带通滤波器通过采用对称的四阶分支线结构,在差模激励下可等效出电
代引言聚合水和记忆水风波rn上世纪60年代,有个苏联科学家报告说,他发现了一种神奇的水.这种水密度比普通水大了大约40%,在100摄氏度时不沸腾,在零下40摄氏度时才结冰,而且像
该文研究了涤纶工业丝在纺丝成形和牵伸过程中,工艺条件对于热收缩率的影响,牵伸过程中结构变化对收缩率的影响.探索了在3000米/分纺速以下涤纶工业丝在各个工序过程中结构的
锥状波束天线在车载卫星通信、弹载探测系统等诸多民用和军用领域有着广泛的应用,是通信、探测制导等应用中射频系统的关键技术之一.目前在圆极化、宽带、大倾角和可重构锥状
目的 本病例系2019年8月24日新疆维吾尔自治区中医医院急诊科成功抢救1名猝死患者过程中,针灸参与救治的一则病例.在临床实践中,中医不仅仅能“治未病”,在一些急危重症方面
纳米晶材料因其结构的特殊性,具有许多优异的性能和广阔的应用前景.利用塑性变形使粗晶材料的晶粒细化到亚微米、纳米量级(塑性变形驱动晶粒超细化)是制备亚微米、纳米晶材料