新型Mg-Li-Al-Y合金組織、性能及熱變形行為研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著人們對節(jié)能環(huán)保,構件輕量化要求的不斷提高,Mg-Li合金以其低密度、高塑性、抗減震等特點而備受研究者青睞,使其在航空航天、武器裝備、交通運輸、3C電子產(chǎn)品等領域都有著較為廣泛地運用。然而Mg-Li合金由于絕對強度較低、耐蝕性能差、熱變形行為研究不足等缺點而限制了其大規(guī)模生產(chǎn)應用。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,通過制備不同Y含量的Mg-9Li-3Al-xY合金,通過運用顯微分析,力學性能測試,失重腐蝕和電化學實驗等手段,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。并通過熱力模擬實驗對擠壓態(tài)新型Mg-Li-Al-Y合金的熱變形行為進行研究,建立合金熱變形過程中的本構方程,計算合金的熱加工圖,并

3、對合金的熱加工圖進行分析,從而得出合金的最優(yōu)熱加工工藝參數(shù)。
  研究結果表明,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)點相Al2Y所取代,α相由粗大的片狀向針狀,再向塊狀轉變;當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,最終被細小且成塊狀分布的α相取代。
  Y含量對Mg-9Li-3Al合金的力學性能有較大影響,隨著Y含量的增加,合金的

4、抗拉強度和屈服強度呈現(xiàn)先增后降的變化趨勢。Y含量為1.6%時,合金的抗拉強度和屈服強度達到最大值,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,在本實驗條件下,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 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)生明顯細化,其抗拉強度和延伸率與鑄態(tài)時相比提高了31%和97%。Mg-9Li-3Al-1.6Y合金的熱力模擬實驗表明,隨著應變速率的增加,材料的流變應力增加;隨著溫度的升高,材料的流變應力下降,采用雙曲正弦函數(shù)關系式計算的流變應力與實際應力吻合性較好;結合金相顯微分析對材料的塑性加工圖分析表明,在實驗參數(shù)范圍內(nèi)材

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