al-mg-sc和al-mg-er合金板材超塑性性能研究

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1、万方数据中图分类号!盟!鱼UDC31硕士学位论文学校代码!Q量三三密级衄AI-Mg—Sc和AI-Mg-Er合金板材超塑性性能研究ResearchonAI—Mg—ScandAI-Mg—Eralloys’superplasticcapability作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：崔学敏材料科学与工程材料物理与化学材料科学与工程徐国富教授论文答辩日期≯f雌丝答辩委员会主席一乏2至1中南大学2014年05月学位论文原创性声明＼Y删2㈣68掣5㈣143万方数据本人郑重声明，所呈交的

2、学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：纬蹲日期：游勇伪学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文

3、的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者龆襁翩虢日期：驰比年上月乜日日期：衅jD万方数据A1-Mg—Sc和A1．Mg—Er合金板材超塑性性能研究摘要：试验分别测试了含有微量Sc和Er的A1．Mg-Mn-Zr合金(A1．6Mg-0．4Mn．0．10So．0．12Zr和A1．6Mg．0．4Mn．0．25Er-0．12Zr)在不同应变速率和温度下的延伸

4、率，同时测定了两种合金的应变速率敏感因子m值和激活能。试验利用金相显微镜(OM)对比分析了两种合金拉伸前后合金的金相显微组织，用扫描电镜(SEM)观察了两种合金的断口形貌，用能谱分析(EDS)分析了断口处细丝的成分，并用透射电镜(ⅡM)研究了材料超塑性变形过程中的动态再结晶行为。通过对两种铝合金的超塑性行为进行对比研究，获得以下结论：(1)A1．Mg-Sc合金和A1．Mg．Er合金都具有超塑性。在相同超塑变形温度和初始应变速率下，A1一Mg—Sc合金断裂延伸率大于AI．Mg．Er合金的。A1．M

5、g-Sc合金在540℃、1．67x10弓s。1的条件下达到最大延伸率，为673％；A1．Mg—Er合金在540℃、1．67x10。4s。1时得到最大延伸率，为342％。(2)用斜率法测得两种合金的应变速率敏感因子m值。从低温400℃到高温5404C，A1．Mg．Sc合金的应变速率敏感因子m值在0．300～0．357之间，而A1一Mg．Er合金的m值更低，在0．251~0．297之间。A1．Mg．Sc合金的平均激活能为121．7KJ／mol，低于A1．Mg．Er合金的159．4KJ／mol。(3)

6、经350℃／lh退火后，两种合金都发生了一定的回复。A1．Mg．Sc合金中纤维状组织和交叉滑移带仍然有部分保留，而A1．Mg．Er合金组织中有细小的再结晶晶粒。Sc比Er更有效的抑制合金再结晶行为。(4)两种合金的断裂方式为晶界断裂。两种合金拉伸后样品出现明显的空洞，且主要沿拉伸方向分布。随应变量的增加，空洞发生连接，空洞平均尺寸逐渐变大。(5)在动态再结晶过程中，含Sc的A1．Mg．Mn．Zr合金中形成的晶粒更细小稳定。两种合金超塑形变的主要机制是由动态再结晶、位错运动、晶界扩散、液相、细丝和

7、空洞等协调的晶界滑移和晶粒转动。图27幅，表格6个，参考文献73篇关键词：A1-Mg-Sc，A1-Mg-Er，高温超塑性，晶界滑移。分类号：TGl46万方数据中南大学硕士学位论文ABSTRACTResearchonA1一Mg—ScandA1一Mg—Eralloys’superplasticcapabilityABSTRACT：ThesuperplasticityofAI-6Mg-0．4Mn-0．10So-0．12ZrandA1—6Mg一0．4Mn一0．25Er-0．12Zralloyssheet

8、wasinvestigated．nleresultsshownbothalloysexhibitedsuperplasticityduringtensileinthetemperaturerangeof400．540℃andstrainraterangeof1．67x10珥to1．67×10。1S～．Scanningelectronmicroscopeinspectionwasperformedtostudytwoalloys’fracturemorphology．Cavitationswere