高性能变形镁合金的新型微合金化设计与制备

本书为“材料先进成型与加工技术丛书”之一。变形镁合金相较于铸造镁合金具有较高的强度和塑性，能够满足大部分结构多样化零部件的需求。但因其密排六方晶体结构室温独立滑移系少，塑性变形后呈现显著的基面织构而表现出较低的成形性能，导致生产工序增加，综合成本增加。在新型变形镁合金开发研究中，微合金化是一种提高变形镁合金综合力学性能的经济高效手段，对合金晶粒细化、织构弱化以及第二相强化等方面将发挥重要作用。本书详述了变形镁合金微合金化的强韧化机制，提出了微合金化变形镁合金增强增塑的成分设计理念，优化了微合金化变形镁合金的制备加工工艺，解决了一批国内外关注的重大技术难题，可为其他类合金材料的微合金化工艺提供借鉴。

目录
总序
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 变形镁合金及其微合金化的发展现状 2
1.2.1 变形镁合金的国内外研究现状 2
1.2.2 变形镁合金微合金化的国内外研究现状 5
1.3 变形镁合金的微合金化原理 19
1.3.1 微合金化对变形镁合金再结晶组织的作用 19
1.3.2 微合金化对变形镁合金第二相的作用 24
1.3.3 微合金化对变形镁合金塑性变形行为的作用 25
1.3.4 微合金化对变形镁合金高温力学性能的作用 27
参考文献 28
第2章 Sn和Y微合金化对镁合金组织与性能的影响 42
2.1 引言 42
2.2 Y微合金化二元Mg-xY合金 43
2.2.1 二元Mg-xY合金制备 43
2.2.2 显微组织表征与性能测试 44
2.2.3 Y微合金化对镁合金动态再结晶组织的影响 45
2.2.4 Y微合金化对稀土织构形成的影响 48
2.2.5 Y微合金化对镁合金室温力学性能的影响 49
2.3 Sn、Y微合金化Mg-Sn-Y合金 50
2.3.1 微合金化Mg-(0.5, 2.5)Sn-0.3Y合金的制备 51
2.3.2 Sn和Y微合金化对镁合金显微组织的影响 51
2.3.3 Sn和Y微合金化对镁合金力学性能的影响 56
2.3.4 Sn和Y微合金化变形镁合金的晶粒细化机理 59
2.3.5 Sn和Y微合金化变形镁合金的强韧化机理 66
2.4 总结 68
参考文献 69
第3章 微合金化Mg-Sn-Y-Zn合金的组织与性能 72
3.1 引言 72
3.2 微合金化Mg-Sn-Y合金 73
3.2.1 微合金化Mg-Sn-Y合金的制备 73
3.2.2 微合金化Mg-Sn-Y合金再结晶组织和织构 73
3.2.3 微合金化Mg-Sn-Y合金室温力学和成形性能 79
3.3 微合金化Mg-Sn-Y-Zn合金 83
3.3.1 微合金化Mg-Sn-Y-Zn合金的制备 83
3.3.2 微合金化Mg-Sn-Y-Zn合金的动态再结晶和织构演变 84
3.3.3 微合金化Mg-Sn-Y-Zn合金的室温力学和成形性能 94
3.3.4 微合金化Mg-Sn-Y-Zn合金的室温变形机制 96
3.4 总结 103
参考文献 104
第4章 微合金化Mg-Sn-Y合金的高温力学性能 107
4.1 引言 107
4.2 Sn和Y微合金化制备耐高温变形Mg-Sn基合金 108
4.2.1 耐高温变形Mg-Sn-Y合金的制备 108
4.2.2 Sn和Y微合金化对镁合金析出相的影响 109
4.2.3 Mg-Sn-Y合金中析出相及其与基体的界面特性 114
4.2.4 Sn和Y微合金化对镁合金显微组织及高温力学性能的影响 126
4.2.5 Mg-Sn-Y合金力学性能的准原位研究 136
4.3 Sn微合金化制备耐高温变形Mg-Y基合金 143
4.3.1 耐高温变形Mg-xY-ySn合金的制备 143
4.3.2 高合金含量Mg-Y-Sn合金的显微组织和高温力学性能 144
4.3.3 中合金含量Mg-Y-Sn合金的显微组织和高温力学性能 156
4.3.4 Mg-Y-Sn合金的室温和高温加工硬化行为 168
4.3.5 Sn微合金化Mg-Y合金的高温力学性能和动态再结晶组织 173
4.3.6 挤压态Mg-Y-Sn合金的高温强化机理 183
4.4 总结 188
参考文献 190
第5章 微合金化对Mg-Gd合金组织与性能的影响 196
5.1 引言 196
5.2 微合金化二元Mg-xGd合金 196
5.2.1 微合金化Mg-xGd合金的制备 196
5.2.2 微合金化Mg-xGd合金的显微组织 198
5.2.3 微合金化Mg-xGd合金的力学性能 200
5.3 Zn和Ca微合金化Mg-Gd合金 202
5.3.1 微合金化Mg-1Gd-xZn-yCa合金的制备 202
5.3.2 微合金化Mg-1Gd-xZn-yCa合金的铸态组织 202
5.3.3 微合金化Mg-1Gd-xZn-yCa合金的挤压态组织 204
5.3.4 微合金化Mg-1Gd-xZn-yCa合金的力学性能 211
5.4 总结 218
参考文献 219
第6章 Zn和Ca微合金化Mg-Sn和Mg-Al-Mn合金的组织与性能 222
6.1 引言 222
6.2 Zn和Ca微合金化Mg-Sn合金 222
6.2.1 微合金化Mg-Sn-Zn-Ca合金的制备 222
6.2.2 微合金化Mg-Sn-Zn-Ca合金的组织 223
6.2.3 微合金化Mg-Sn-Zn-Ca合金的力学性能 227
6.3 Zn和Ca微合金化Mg-Al-Mn合金 231
6.3.1 微合金化Mg-Al-Zn-Mn-Ca合金制备 231
6.3.2 轧制态及轧制退火态Mg-Al-Zn-Mn-Ca合金的组织 232
6.3.3 Mg-Al-Zn-Mn-Ca轧制退火过程中的静态再结晶形核 237
6.3.4 Mg-Al-Zn-Mn-Ca轧制退火过程中的静态再结晶长大 243
6.3.5 Mg-Al-Zn-Mn-Ca轧制退火过程中的静态再结晶动力学 248
6.3.6 轧制退火态Mg-Al-Zn-Mn-Ca合金的力学性能 253
6.4 总结 254
参考文献 255
关键词索引 259