细晶镁合金制备方法及组织与性能PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 纯镁 1

1.2 镁合金 2

1.3 Mg-Zn-Y（-Zr）合金 5

1.3.1 合金元素的作用 5

1.3.2 Mg-Zn-Y合金中的准晶相 6

1.4 Mg-Al-Si（AS）镁合金 9

1.5 镁合金的强化 9

1.5.1 固溶强化 10

1.5.2 时效强化 10

1.5.3 弥散强化 11

1.5.4 细晶强化 11

1.6 快速凝固镁合金 11

1.6.1 快速凝固的特点 11

1.6.2 单辊快速凝固 13

1.6.3 快速凝固薄带的固结 18

1.6.4 金属材料大塑性变形技术 18

1.7 本章小结 22

参考文献 22

2 细晶镁合金制备装置 31

2.1 KND-Ⅱ型单辊快速凝固设备 31

2.1.1 熔化部分 32

2.1.2 加热电路 33

2.1.3 测温系统 33

2.1.4 真空系统 35

2.1.5 单辊及驱动 35

2.1.6 喷射气路 38

2.1.7 控制部分 39

2.1.8 设备功能 40

2.2 正挤压 40

2.3 往复挤压 41

2.4 本章小结 42

参考文献 43

3 铸态Mg2Si/Mg-Al复合材料的组织与性能 44

3.1 Mg-Si和Al-Si中间合金 44

3.1.1 Mg-Si中间合金 44

3.1.2 Al-Si中间合金 46

3.2 铸态Mg2Si/Mg-Al复合材料的组织与性能 47

3.2.1 铸态AS42、AS44和AS66组织 47

3.2.2 铸态AS42、AS44和AS66合金性能 49

3.2.3 AS93、AS96和AS99铸态组织 51

3.3 铸态Mg2Si/Mg-Al复合材料的热处理 53

3.3.1 AS42、AS44和AS66热处理态组织 53

3.3.2 AS42、AS44和AS66热处理态性能 55

3.3.3 AS93、AS96和AS99热处理态组织 56

3.3.4 AS93、AS96和AS99热处理态性能 60

3.4 Mg2Si相的球化及其对力学性能的影响 62

3.4.1 Mg2Si相对力学性能的影响 62

3.4.2 Mg2Si相的球化 63

3.5 合金元素对Mg2Si/Mg-Al复合材料的组织与性能的影响 65

3.5.1 Sb变质对铸态AS42、AS44和AS66组织的影响 65

3.5.2 Sb变质对铸态AS42、AS44和AS66性能的影响 71

3.5.3 Ce、Sb、Y对AS96复合材料组织的影响 71

3.5.4 Ce、Sb、Y对AS96复合材料性能的影响 73

3.6 本章小结 73

参考文献 75

4 Mg-Zn-Y-Ce合金的凝固组织与性能 76

4.1 铸态Mg-Zn-Y-Ce合金的组织 76

4.1.1 铸态Mg-5.4％Zn合金的组织 76

4.1.2 铸态ZK60的组织 78

4.1.3 铸态Mg-Zn-Y合金的组织 80

4.1.4 铸态Mg-6.3％Zn-1.5％Y-1.0％Ce合金的组织 86

4.1.5 Mg-Zn-Y-Ce-Zr铸态组织 90

4.2 快速凝固（RS）Mg-Zn-Y合金的组织 90

4.2.1 RS薄带的宏观特征 90

4.2.2 RS-Mg-5.4％Zn合金的组织 91

4.2.3 RS-ZK60薄带的组织 92

4.2.4 RS66薄带的组织 97

4.2.5 热处理对RS66薄带组织的影响 101

4.3 热处理对快速凝固薄带组织与性能的影响 102

4.4 本章小结 106

参考文献 107

5 往复挤压Mg2Sip/Mg-Al复合材料的组织与性能 110

5.1 往复挤压AS 42、AS 44和AS 66的组织 110

5.1.1 Mg2Si和Mg17Al12相的细化 110

5.1.2 基体的细化 115

5.2 往复挤压AS 42、AS 44和AS 66的性能 117

5.3 往复挤压AS 96的组织 120

5.3.1 往复挤压未经均匀化处理AS 96的组织 120

5.3.2 往复挤压经均匀化处理后AS 96的组织 122

5.4 往复挤压AS 96的性能 123

5.4.1 室温拉伸性能 123

5.4.2 室温压缩性能 124

5.5 往复挤压过程中基体组织的演化 125

5.5.1 基体组织动态再结晶与细化 125

5.5.2 影响晶粒细化的因素 127

5.5.3 晶粒粗化 130

5.6 Mg2Si的细化 130

5.6.1 Mg2Si颗粒细化特征 131

5.6.2 应变对Mg2Si颗粒尺寸的影响 132

5.6.3 Mg2Si颗粒细化机制 133

5.7 往复挤压材料的高温力学性能 138

5.7.1 镁合金高温性能的基本概念 138

5.7.2 RE-n-EX-AS 42（44，66）系列镁合金高温性能 139

5.7.3 RE-n-EX-AS 96镁合金高温性能 143

5.8 本章小结 147

参考文献 148

6 挤压态Mg-Zn-Y镁合金的组织与性能 150

6.1 EX-RS 66合金的组织 150

6.2 EX-RS 66合金的室温性能 153

6.2.1 EX-RS 66合金的硬度 153

6.2.2 EX-RS 66合金的拉伸性能 155

6.2.3 EX-RS 66合金的压缩性能 158

6.2.4 EX-RS 66合金的压缩与拉伸性能对比 160

6.3 EX-RS 66合金的高温压缩性能 160

6.3.1 高温压缩应力应变曲线 160

6.3.2 高温压缩试样宏观形貌 162

6.3.3 高温压缩真应力应变 162

6.3.4 热压缩过程中的动态再结晶 165

6.4 变形工艺参数对流变应力的影响 168

6.4.1 应变速率对流变应力的影响 168

6.4.2 温度对流变应力的影响 170

6.5 EX-RS 66合金高温压缩的本构方程 170

6.6 本章小结 174

参考文献 175

7 往复挤压Mg-Zn-Y镁合金的组织与性能 177

7.1 往复挤压合金的宏观形貌 177

7.2 往复挤压铸态Mg-Zn-Y合金组织特点 178

7.2.1 RE-n-CT合金组织特点 178

7.2.2 RE-CT-Mg-Zn-Y合金晶粒细化 181

7.2.3 热处理对RE-CT-Mg-Zn-Y合金组织的影响 183

7.3 RE-CT-Mg-Zn-Y合金的性能 184

7.3.1 RE-n-EX-CTB1合金的性能 184

7.3.2 RE-n-EX-CT66合金的性能 187

7.4 往复挤压快速凝固Mg-Zn-Y合金的组织特点 188

7.4.1 RE-n-EX-RS-ZK60合金的组织特点 188

7.4.2 RE-n-EX-RS 66合金的组织特点 191

7.4.3 RE-n-EX-RS B1合金的组织特点 193

7.5 往复挤压快速凝固Mg-Zn-Y合金薄带的焊合 197

7.5.1 线接触阶段 197

7.5.2 焊合阶段 198

7.5.3 最终阶段 200

7.6 RE-n-EX-RS合金的性能 200

7.6.1 RE-n-EX-RS-ZK60合金的性能 200

7.6.2 RE-n-EX-RS 66合金的性能 201

7.6.3 RE-n-EX-RS B1合金的性能 205

7.6.4 往复挤压对合金组织与力学性能的影响 205

7.6.5 往复挤压快速凝固Mg合金强化机制 213

7.7 本章小结 220

参考文献 221

8 往复挤压快速凝固Mg-Zn-Y合金的疲劳性能 223

8.1 金属材料的疲劳性能 224

8.1.1 疲劳的有关定义及分类 224

8.1.2 疲劳裂纹的萌生与扩展 225

8.1.3 材料的S-N曲线 226

8.1.4 疲劳的研究进展 227

8.1.5 镁合金疲劳性能的研究现状 230

8.1.6 影响镁合金疲劳的因素与改进方法 231

8.2 RE-2-EX-RS 66合金疲劳研究路线 232

8.2.1 疲劳试样与夹具 232

8.2.2 常规性能测试 235

8.2.3 疲劳性能测试 236

8.2.4 疲劳断口分析 237

8.3 RE-2-EX-RS 66合金的疲劳性能 238

8.3.1 疲劳试验结果 238

8.3.2 RE-2-EX-.RS 66合金的疲劳性能 241

8.3.3 分布函数验证 243

8.3.4 RE-2-EX-RS 66合金疲劳数据的正态分布验证 246

8.4 S-N曲线与P-S-N曲线 246

8.4.1 实验数据 246

8.4.2 RE-2-EX-RS 66合金的S-N曲线 247

8.4.3 RE-2-EX-RS 66合金的P-S-N曲线 249

8.5 疲劳极限与抗拉强度的关系 251

8.6 疲劳断口与疲劳机理分析 252

8.6.1 宏观断口分析 252

8.6.2 微观断口分析 254

8.6.3 疲劳损伤机理 261

8.6.4 往复挤压与快速凝固对提高合金疲劳性能的影响 263

8.7 本章小结 263

参考文献 264

9 镁合金往复挤压成形热力耦合模拟 267

9.1 往复挤压成形过程数值模拟 267

9.1.1 有限元模型与模拟条件 267

9.1.2 往复挤压变形过程 269

9.1.3 不同工艺参数对往复挤压过程的影响 282

9.2 数值模拟实验验证 302

9.2.1 物理模拟准则、模拟材料的选择及实验过程 302

9.2.2 结果与分析 303

9.3 本章小结 305

参考文献 306

后记 307