Mg-Ce系合金的組織演變及其阻尼與力學性能的研究.pdf

隨著現代社會的快速發展，儀器設備日益精密化、復雜化以及工作環境的多樣化，對降低能耗和減振降噪等提出了更為迫切的要求，輕量化與結構功能一體化鎂材料將是今后發展的重點。當前結構功能一體化鎂合材料的研究開發卻嚴重匱乏，國內外學者大多針對鎂合力學或單一功能特性進行研究，研發同時兼具良好力學與阻尼特性的結構功能一體化鎂合材料卻很少。而且，現有高強高阻尼鎂合一般含大量稀土元素、工藝控制復雜、生產成本高昂、加工困難，極大地限制了其規?；?、高值化、大宗化應用?！　♂槍σ陨犀F狀，本研究以系合為基礎，通過添加不同固溶度的非稀土元素（、、），設計并制備系高阻尼高強度鎂合。采用合化設計、擠壓變形與熱處理工藝協同耦合技術研究顯微組織演變及其對阻尼與力學性能的影響，以期通過調控第二相含量、分布，晶粒尺寸以及織構強弱等微觀組織來實現合阻尼與力學性能的平衡優化，歸納總結高阻尼高強度鎂合的設計準則，從而得到適合不同實際需求的低成本結構功能一體化新型鎂合材料?！　∈紫?，研究了不同含量的二元合的阻尼與力學性能。鑄態合中出現了大量的長直而平行的第二相組織，而其他三種合中并沒有發現這種特殊的顯微組織。平行第二相的出現有利于合的阻尼性能，在應變為時阻尼值達，這可能與位錯密度的增加和應力集中有關。擠壓變形后，合的力學性能得到大幅度提高而應變阻尼性能卻有所下降。綜合來看，擠壓態合表現出較好的綜合阻尼與力學性能，其屈服強度為，抗拉強度為，延伸率為％，應變振幅時阻尼值為?！　∑浯?，在的基礎上，研究元素的添加對合顯微組織及其阻尼與力學的影響。結果表明，不與其他元素形成第二相組織，鑄態合的阻尼性能幾乎不受元素含量變化的影響。隨著元素含量的增多，擠壓態合的強度與延伸率呈先增加而后下降的趨勢。其中，合表現出良好的綜合力學性能，抗拉強度為，屈服強度達，延伸率為%。此外，元素的添加在提高合力學性能的同時能夠保持其阻尼性能不會下降?！　≡俅?，研究了較高固溶度的、元素對合顯微組織及其阻尼與力學的影響。隨著含量的增加，鑄態合的第二相組織從平行分布逐漸變為彌散的網狀分布，其阻尼性能整體較低。而隨高固溶度的含量增多，鑄態合的第二相組織呈整齊的平行分布，合表現出良好的阻尼性能，其比阻尼系數達%。擠壓后，合的阻尼性能都呈現出先上升而后下降的趨勢。其中，合表現出良好的綜合力學與阻尼性能，其屈服強度為，抗拉強度，延伸率為%，阻尼值為。合也展現出良好的綜合性能，=，=，=%和=?！　∽詈?，選取以上力學性能較高而阻尼性能相對較差的擠壓態合通過恰當的熱處理工藝進行阻尼與力學的平衡優化研究。實驗結果表明，第二相含量、形貌與晶界數量等作為強釘扎點是影響合阻尼與力學性能的重要因素。熱處理工藝可以有效改善合的顯微組織，使得合的阻尼性能大幅提高而力學性能卻有所下降。經℃熱處理后制備得到了綜合性能優良的合，即=，=，=%，=%。