Mg-Li-Al-Ce合金的制備及其組織性能研究.pdf

1、近些年來，全球能源日益貧乏，污染越來越嚴重，迫切需求可重復利用和環(huán)保型的輕質材料。鎂鋰合金作為當前最輕的結構材料，它具有密度低、高比剛度、高比強度、良好的減震性以及可充利用等一系列優(yōu)點，在航空航天、汽車、3C等領域具有很好的發(fā)展前途。但是，鎂鋰合金也存在一些缺點比如強度低、低溫變形能力差、耐腐性差等，這些都嚴重限制了鎂鋰合金在工業(yè)上的應用。
　　本論文在Mg-9Li-3Al合金的基礎上，通過添加Mg-30Ce中間合金來制備Mg-9

2、Li-3Al-xCe合金。然后采用金相顯微鏡、配有能譜分析的掃描電鏡、X-ray衍射儀對合金進行微觀組織分析，同時測量不同Ce含量合金的力學性能。研究了不同含量的Ce對Mg-9Li-3Al合金微觀組織以及力學性能的影響；探討了擠壓工藝對Mg-9Li-3Al-xCe合金的微觀組織以及力學性能的影響。
　　研究結果表明：
　?、偻ㄟ^微觀組織分析得到：Ce的添加有利于合金微觀組織的細化。當加入的Ce的含量小于0.6％時，隨著Ce含

3、量的增加，α-Mg相的尺寸一直在減小，進一步增加 Ce的含量將導致α-Mg相的尺寸有長大的趨勢。同時，還可以知道，當給Mg-9Li-3Al合金加入稀土元素Ce后，α-Mg相所占的體積分數(shù)在減少。
　　②通過對Mg-9Li-3Al-xCe合金進行X射線衍射物相分析和EDS能譜分析得到：當合金中加入稀土元素Ce時，發(fā)現(xiàn)生成新的化合物Al2Ce和Al3Ce化合物，而且這些化合物主要分布在α-Mg相的相界和β-Li相中。同時，隨著添加Ce

4、含量的不同，Al-Ce相的形貌會發(fā)生一定的變化。
　?、蹖﹁T態(tài)Mg-9Li-3Al-xCe合金進行力學拉伸實驗得到合金的力學性能結果。通過對合金力學性能結果的分析得到：稀土元素Ce的添加可以有效的提高合金的抗拉強度和屈服強度，同時導致合金的塑性降低。就強度而言，合金的抗拉強度和屈服強度隨著Ce含量的增加先增加后減小。當Ce含量為0.6%時，合金抗拉強度和屈服強度達到最大值為172.7MPa，122.9MPa，比未加Ce分別提高了4

5、4.8%和33.4%。當加入稀土元素Ce后，合金的延伸降低了。
　　④通過觀察擠壓態(tài)合金的微觀組織，可以得到：經擠壓變形后，合金的微觀組織得到進一步的細化。在沿擠壓方向，α-Mg相被拉長，呈現(xiàn)出細長的纖維狀組織，同時在α-Mg相的周圍產生很多的等軸晶，這是因為在擠壓過程中產生了動態(tài)再結晶。第二相在擠壓力的作用下，被破碎而且彌散分布于合金中。
　　⑤對擠壓態(tài)Mg-9Li-3Al-xCe合金進行力學性能實驗，得到：經擠壓變形后，