新型Mg-Li-Al-Y合金組織、性能及熱變形行為研究.pdf

1、隨著人們對節(jié)能環(huán)保，構(gòu)件輕量化要求的不斷提高，Mg-Li合金以其低密度、高塑性、抗減震等特點(diǎn)而備受研究者青睞，使其在航空航天、武器裝備、交通運(yùn)輸、3C電子產(chǎn)品等領(lǐng)域都有著較為廣泛地運(yùn)用。然而Mg-Li合金由于絕對強(qiáng)度較低、耐蝕性能差、熱變形行為研究不足等缺點(diǎn)而限制了其大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。因此，人們正通過合金化、塑性變形等手段來提高 Mg-Li合金的性能。所以，研究合金元素對Mg-Li合金組織及性能的影響、探討Mg-Li合金的熱變形行為對開發(fā)

2、高性能的Mg-Li合金具有重大意義。
　　本文以Mg-9Li-3Al合金為基礎(chǔ)，通過制備不同Y含量的Mg-9Li-3Al-xY合金，通過運(yùn)用顯微分析，力學(xué)性能測試，失重腐蝕和電化學(xué)實(shí)驗(yàn)等手段，探究不同 Y含量對 Mg-9Li-3Al合金組織和性能的影響，開發(fā)出綜合性能較好的新型Mg-Li-Al-Y合金。并通過熱力模擬實(shí)驗(yàn)對擠壓態(tài)新型Mg-Li-Al-Y合金的熱變形行為進(jìn)行研究，建立合金熱變形過程中的本構(gòu)方程，計(jì)算合金的熱加工圖，并

3、對合金的熱加工圖進(jìn)行分析，從而得出合金的最優(yōu)熱加工工藝參數(shù)。
　　研究結(jié)果表明，隨著Y含量的增加，原來存在于Mg-9Li-3Al合金中的Mg17Al12相逐步被硬質(zhì)質(zhì)點(diǎn)相Al2Y所取代，α相由粗大的片狀向針狀，再向塊狀轉(zhuǎn)變；當(dāng)Y含量為1.6％時，存在于Mg-9Li-3Al-xY合金中的片狀和針狀α相完全消失，最終被細(xì)小且成塊狀分布的α相取代。
　　Y含量對Mg-9Li-3Al合金的力學(xué)性能有較大影響，隨著Y含量的增加，合金的

4、抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度呈現(xiàn)先增后降的變化趨勢。Y含量為1.6%時，合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度達(dá)到最大值，分別為：190.2MPa和168.1MPa；合金的延伸率隨著Y含量的增加一直增加，在本實(shí)驗(yàn)條件下，合金的最大延伸率出現(xiàn)在Y含量為2.0%處，其最大延伸率為：19.4%。合金斷口觀察表明，隨著Y含量的增加合金，合金逐步呈現(xiàn)出微孔聚集型的塑性斷裂方式。合金的腐蝕性能測試結(jié)果表明，Mg-9Li-3Al-xY合金的抗腐蝕性能呈現(xiàn)出先增加后減小的變化

5、趨勢，當(dāng) Y含量為1.6%時，合金具有最佳的耐蝕性能。
　　Mg-9Li-3Al-1.6Y合金經(jīng)擠壓變形后，其顯微組織發(fā)生明顯細(xì)化，其抗拉強(qiáng)度和延伸率與鑄態(tài)時相比提高了31%和97%。Mg-9Li-3Al-1.6Y合金的熱力模擬實(shí)驗(yàn)表明，隨著應(yīng)變速率的增加，材料的流變應(yīng)力增加；隨著溫度的升高，材料的流變應(yīng)力下降，采用雙曲正弦函數(shù)關(guān)系式計(jì)算的流變應(yīng)力與實(shí)際應(yīng)力吻合性較好；結(jié)合金相顯微分析對材料的塑性加工圖分析表明，在實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)材