准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为.ppt

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1、2003级博士研究生开题报告准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为博士生：导师：山东大学材料科学与工程学院1.引言2.研究现状3.选题意义4.研究内容5.实验方案及技术路线6.可行性分析7.预期创新点准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为8.进度安排报告内容1引言1.1镁合金的特点优点：高比强度、比刚度、减震与吸波缺点：强度较低、高温性能差、低塑变性能1.2准晶1984年，Shechtman等在Al-Mn合金发现准晶存在稳态准晶的合金系Al-Pd-(Fe,Ru,Os)Al-Cu-(Li,Fe,Co)

2、Zn-Mg-(Ga,Y,Tb,Dy,Ho,Er,Sc)性能：高硬度、高强度、室温脆性与高温超塑性镁基准晶合金准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为2研究现状2.1完全准晶合金1993年，罗治平等（Y，RE）-Mg-Zn合金准晶的表征1995年，罗治平等慢速冷却Mg-Zn-Y合金准晶相近似相(Mg7Zn3)1998年，Fisher等，大块二十面体Zn-Mg-Y准晶镁基准晶开创性研究完全准晶本质脆性的限制准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为图1铸态合金SEM组织（a）Mg74Zn26,（b）Mg72.

3、5Zn25.5Y22.2部分准晶合金2000年,D.H.KimMg-Zn-Y合金α-Mg和二十面体准晶2001年,Mg-Zn-Y三元合金系准晶相的形成范围。水冷铜模直径15mm高50mm准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为2.3其它部分准晶的镁基合金德国学者：压铸ZA85合金晶界稳定准晶相形成指出准晶相的形成与冷却速度有关李卫红：Mg-Zn-Al合金晶界准晶相张少卿等：MB25镁合金铸态合金晶界上准晶相形成Mg24Y5相在晶内弥散分布实用性研究准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为2.4尚待探明的

4、问题准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为1.Mg-Zn-Y合金相组成与相形成尚未明晰2.Mg-Zn-Y合金准晶相形成机理尚未明晰3.热处理Mg-Zn-Y合金相析出机制的分歧4.如何改善Mg-Zn-Y合金晶界准晶相分布镁合金的塑性变形工艺2.5大塑性变形工艺（SPD）作用：细化晶粒，超细晶<1μm显著提高力学性能分类：等通道角挤压（ECAP）累积轧制连接（ARB）高压扭转变形（HPTS）图2ECAP挤压工艺示意图PressureΦ=90准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为ECAP的优势Mg合金塑变

5、行为基体晶粒超细化准晶粒子分布均匀化大尺寸棒（板）材新型Mg合金基复合材料1.常规铸造工艺、部分准晶相、大尺寸实用化2.含准晶相镁合金的大塑性变形晶粒细化，准晶弥散化3.晶界准晶相的形成机理4.准晶相的析出及其热稳定性3.选题意义尚无相关研究准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为4.研究内容1.Mg-Zn-Y合金的成分设计与准晶形成机制3.热处理过程中准晶相的析出与热稳定性2.凝固条件、准晶相的体积分数及微观组织控制4.ECAP工艺及宏观/微观组织演变5.ECAP晶粒细化机制及准晶粒子强化机制准晶相增强M

6、g-Zn-Y合金的大塑性变形行为5.1技术路线组织表征与性能测试强化机制DTA实验热处理工艺ECAP工艺液淬处理准晶相形成机理熔炼、浇铸合金成分设计急冷甩带准晶相热稳定性准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为5.实验方案及技术路线5.2实验方案准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为合金成分设计Mg-Zn-Y合金热处理工艺井式热处理炉573K24h准晶相的析出773K2h准晶相的稳定性熔炼、浇铸DTA实验液淬处理感应熔炼炉电阻熔炼炉急冷甩带单辊急冷制带设备定向凝固装置准晶相形成机理ECAP工艺120吨

7、压力机ECAP模具准晶相的破碎，均匀化6.可行性分析研究室现有相关实验设备定向凝固装置、熔炼炉与热处理炉、AFM显微镜材料液态结构及遗传性教育部重点实验室单辊甩带装置学院分析测试中心系统、完备的组织表征和力学性能测试手段6.1实验设备准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为6.2前期工作基础1.已配制合金种类Mg93Zn6Y1Mg95Zn4.3Y0.7Mg98Zn1.7Y0.3Mg95Zn4.3Y2.02.已获得的实验结果OM、SEM、TEM、XRD晶界相为α-Mg和二十面体准晶的共晶组织3.ECAP工艺的

8、初步研究图3.Mg95Zn4.3Y0.7合金铸锭准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为50µma50µmb50µmcabc图4.Mg95Zn4.3Y0.7合金在楔形试样所示位置a、b、c处的铸态组织铸态合金组织准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为冷却速度ba图6.铸态合金的SEM观察（a）Mg95Zn4.3Y0.7、（b）Mg93.7Zn4.3Y2.0SEM组织观察准晶相