深冷处理和交变温循环对Mg-Li合金组织与性能的影响

发布时间：2018-04-19 12:33

  本文选题：Mg-Li合金 + 深冷　； 参考：《哈尔滨工业大学》2017年硕士论文

【摘要】：由于Mg-Li合金的特殊结构决定了其具有低密度、高比强度和比刚度、弹性模量高、抗震性能好等特点,其中双相Mg-Li合金兼具较高的强度和延伸率,近年来对其的研究逐渐增多。工件在空间中会收到持续低温的作用,温度低于液氮温度,同时深冷处理也是一种提高合金组织和性能的方法,卫星在绕地球飞行时,工件的温度会从高温到低温循环,在空间中高温可以达到127℃,低温低于液氮温度。现如今,我国还没有对Mg-Li合金在空间环境中的组织性能变化进行广泛的研究,对于Mg-Li合金的深冷处理和交变温循环的研究还未见报道。本文将模拟合金在深冷环境和交变温循环过程,将揭示深冷处理和交变温循环对Mg-Li合金组织和性能的影响。本文对冷轧态Mg-Li合金板材不同取向面进行了分析,其由5中相组成,α-Mg,β-Li,AlLi,MgLiZn,Mg2Si。三个面的相组成没有区别,相分布略有变化。ND面呈等轴晶,尺寸为100μm,TD与RD面晶粒呈扁长条状,晶粒长度为100μm。TD与RD面中,α相和AlLi相顺一定方向分布,形成的组织类似纤维组织,同时AlLi相主要分布于α相的相界处和β相内部,合金中块状和短棒状的Mg2Si同时存在。为了研究合金在深冷处理条件对合金组织和性能的影响,采用将试样置于液氮中,保持深冷5天,10天,15天,20天。分析结果表明,深冷处理后,合金相组成没有变化,晶粒尺寸变化不大,但是合金中弥散分布的第二相明显增多,深冷处理前后合金强度变化不大,延伸率略有增加,合金的性能改善,同时发现,深冷处理前后,合金的断裂机制均为微孔聚集型断裂,并没有变化。由于空间环境中工件的工作温度,最高可达127℃,最低低于液氮温度,本文采用的循环制度为低温-196℃,高温127℃,最高循环到100次。实验结果表明,交变温后,合金的相组成变化不大,但是晶粒明显的细化,处理后合金方向性不明显,三个面均为等轴晶,尺寸为30μm左右,同时发现TD面和RD面中的α-Mg出现了球化,合金的组织变得均一稳定。交变温处理后,合金中的弥散第二相会固溶到β-Li基体中,降低了第二相强化的效果,提高了固溶强化的效果,同时,当循环次数较低时,第二相还较多,会与位错相互作用,强化金属,降低延伸率,当高次循环后,合金中第二相基本固溶,得到纯净的β-Li,由于β-Li为体心立方结构,高次循环后,合金的强度略有降低,但延伸率显著提高。
[Abstract]:In this paper , the effects of deep cold treatment and alternating temperature cycling on microstructure and properties of Mg - Li alloy have been studied . The results show that the phase composition of the alloy is not obvious due to the working temperature of the workpiece in the space environment , which is up to 127 鈩，

本文编号：1773115