累積疊軋法制備納米結(jié)構(gòu)Mg-Gd合金的組織與性能研究.pdf

1、本研究選用Mg-3Gd(wt.％)合金作為研究對象，采用累積疊軋(ARB)工藝制備出了較高強(qiáng)度的納米結(jié)構(gòu)Mg-Gd合金，并在不同溫度下退火優(yōu)化變形組織與性能。綜合采用萬能拉伸機(jī)、電子背散射衍射技術(shù)和透射電子顯微分析技術(shù)對各種狀態(tài)合金力學(xué)性能和微觀組織進(jìn)行表征，系統(tǒng)研究了ARB工藝、退火工藝對納米結(jié)構(gòu)Mg-Gd合金組織與性能的影響規(guī)律，從元素偏聚和位錯結(jié)構(gòu)角度深刻揭示影響納米結(jié)構(gòu)Mg-Gd合金強(qiáng)塑性的微觀機(jī)制。
　　本研究主要內(nèi)容包

2、括：①采用ARB方法經(jīng)1-4道次處理制備出了納米結(jié)構(gòu)Mg-Gd合金板材，其微觀結(jié)構(gòu)主要由超細(xì)晶和層狀納米孿晶組成，具有較高的強(qiáng)度但塑性較差。ARB1-3道次隨道次增加，組織逐步細(xì)化，但在4道次時發(fā)生局部動態(tài)再結(jié)晶。經(jīng)2道次ARB制備的納米結(jié)構(gòu)Mg-Gd合金具有較好的強(qiáng)塑性。②經(jīng)退火處理后納米結(jié)構(gòu)Mg-Gd合金的強(qiáng)塑性顯著改善。其中，190℃退火后合金強(qiáng)度相比于變形態(tài)提高了23%；290℃退火后合金的強(qiáng)度與變形態(tài)基本持平，而延伸率達(dá)到24

3、.2%，塑性提高了近4倍；310℃退火后強(qiáng)度略微降低，但延伸率達(dá)到36.6%；360℃退火后強(qiáng)塑性都存在一定程度的下降，但整體性能仍顯著優(yōu)于原始粗晶樣品。③對經(jīng)系列溫度退火的納米結(jié)構(gòu)Mg-Gd合金的微觀組織進(jìn)行TEM表征，發(fā)現(xiàn)經(jīng)190℃退火后的納米結(jié)構(gòu)組織晶界處發(fā)生了明顯的Gd元素偏聚，這可能是其強(qiáng)度較變形態(tài)大幅提升的根本原因；290℃退火樣品內(nèi)部發(fā)生部分再結(jié)晶，形成超細(xì)晶和再結(jié)晶晶粒組成的混晶組織，使材料的屈服強(qiáng)度和加工硬化能力大大增