新型Mg-9Li-xAl-0.8Y合金组织与性能研究

发布时间：2017-12-14 18:13

  本文关键词：新型Mg-9Li-xAl-0.8Y合金组织与性能研究

  更多相关文章： 镁锂合金 热处理 显微组织 力学性能

【摘要】：镁锂合金是目前最轻的金属结构材料,具有低密度、高塑性等优点,具有广泛的应用前景。但镁锂合金绝对强度较低,限制了其广泛应用。合金化是提高镁锂合金强度最常见的方法。Al是Mg-Li合金最常用的强化元素,但是目前关于Al含量对镁锂合金的力学性能影响机制尚不明确。基于此,本文制备了不同Al含量的Mg-9Li-xAl-0.8Y合金,系统研了究Al元素对Mg-9Li-xAl-0.8Y合金组织性能的影响。主要研究结果如下:(1)铸态Mg-9Li-0.8Y合金组织主要由α-Mg、β-Li、Mg2Y相组成。添加Al元素后,合金中出现Al2Y、AlLi和MgAl Li2相等新相,而Mg2Y相消失。铸态Mg-9Li-x Al-0.8Y合金中,随着Al含量逐渐增加,合金中α-Mg相数量增加且逐渐球化,且在相界和β相内部形成颗粒状化合物。当Al元素的含量达到9%时,合金中形成层片状Al Li相。(2)铸态Mg-9Li-xAl-0.8Y合金的力学性能测试结果表明:随着Al含量的增加,合金的抗拉强度和屈服强度都表现出先增大后减小的趋势。合金中Al元素含量为6%时,强度达到最大值,抗拉强度和屈服强度分别达到186MPa和178MPa,相比未添加Al的合金,增幅分别达到了71.2%和40.9%。(3)在350℃对铸态Mg-9Li-xAl-0.8Y合金进行了1h的固溶处理。热处理态的Mg-9Li-0.8Y合金,显微组织变化不大。含有Al的合金,热处理后连续分布在相界处的MgAl Li2相基本消失,AlLi相只有部分固溶进入基体较大尺寸的Al Li相不能完全固溶。相对与铸态合金,热处理后合金中的α相和β相的硬度明显升高。且都在Al含量为6%时,达到其最大值,分别为85.4 Hv和91.8 Hv。由于弥散强化和固溶强化两种强化机制的共同作用,因此热处理合金的硬度呈现先上升后下降的趋势。(4)与铸态合金相比,挤压态合金晶粒明显细化,且硬质相也变得细小,沿挤压方向相对均匀弥散的分布在相界和晶界处。α-Mg相沿挤压方向被拉长为纤维状。在挤压过程中,合金发生动态再结晶,有大量细小的等轴晶存在。(5)挤压态Mg-9Li-x Al-0.8Y合金的力学性能测试结果表明:Mg-9Li-6Al-0.8Y合金具有最好的综合力学性能,其抗拉强度和屈服强度分别为207MPa和183MPa,延伸率为24%。挤压后合金的力学性能有较大的提升。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.22

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