Zn/Gd含量对Mg-8Li合金微观组织与力学性能的影响
发布时间：2022-02-21 12:29
镁锂合金是目前工程应用中最轻的金属结构材料,被称为超轻合金,在航空航天、武器装备等领域具有广阔的应用前景。然而,镁锂合金具有绝对强度低和热稳定性差等缺点,限制了其广泛应用。本文基于当前镁锂合金强度偏低,强化机制研究不够深入的现状,探索了Zn和Gd含量及Zn/Gd比对铸态和挤压态Mg-Li-Zn-Gd合金的微观组织与力学性能的影响,旨在开发出高性能新型镁锂合金材料,为拓展镁锂合金的应用提供理论与技术支撑。主要研究成果如下:利用真空熔炼炉在氩气保护下制备了Mg-8Li-xZn-yGd（x=1,2,3,4;y=1,2 wt.%）系列合金。研究结果表明,铸态Mg-8Li-xZn-yGd合金主要由α-Mg相、β-Li相、W相（Mg3Zn3Gd2）、LiMgZn相、Mg3Gd相组成。随着锌含量的增加,长条状的W相数量逐渐增加,方块状的Mg3Gd相逐渐减少;Mg-8Li-xZn-1Gd（x=1,2,3,4 wt.%）合金的屈服强度和抗拉强度也随着Zn含量增加而逐渐增加,而延伸率先增加后减少。...
【文章来源】：上海交通大学上海市211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 镁锂合金的概述
1.1.1 镁锂合金的性质
1.1.2 镁锂合金的特点
1.1.3 镁锂合金发展历程
1.1.4 合金元素在镁锂合金的作用
1.1.5 常见的镁锂合金体系
1.1.6 镁锂合金的应用及前景
1.2 镁锂合金的研究现状
1.2.1 镁锂合金的强化途径
1.2.2 镁锂合金的热处理研究现状
1.2.3 镁锂合金的挤压变形研究现状
1.2.4 镁锂合金存在的问题
1.3 本论文研究内容和意义
参考文献
第二章 实验方法
2.1 实验材料
2.2 合金制备
2.2.1 熔炼与铸造
2.2.2 热处理工艺
2.2.3 挤压工艺
2.3 微观组织观察
2.3.1 化学成分检测
2.3.2 金相观察
2.3.3 XRD物相检测
2.3.4 SEM及 EDS能谱分析
2.3.5 TEM观察
2.4 机械性能测试
2.4.1 硬度
2.4.2 拉伸试验
参考文献
第三章 Zn/Gd含量对铸造态Mg-8Li合金微观组织和力学性能的影响
3.1 Mg-8Li-x Zn-y Gd合金成分设计
3.2 合金微观组织分析
3.2.1 金相组织分析
3.2.2 XRD 物相分析
3.2.3 SEM形貌及EDS分析
3.2.4 TEM分析
3.3 合金的力学性能
3.3.1 室温拉伸性能及断口分析
3.4 铸态合金的热处理研究
3.4.1 固溶处理
3.4.2 时效处理
3.5 分析与讨论
3.5.1 合金成分对微观组织与力学性能的影响
3.5.2 热处理对合金微观组织与力学性能的影响
3.6 本章小结
参考文献
第四章 Zn/Gd含量对挤压态Mg-8Li合金微观组织及力学性能的影响
4.1 Mg-8Li合金的成分设计
4.2 铸态合金的组织与性能
4.2.1 金相分析
4.2.2 XRD物相分析
4.2.3 力学性能
4.2.4 断口分析
4.3 挤压态合金的组织与性能
4.3.1 金相分析
4.3.2 XRD物相分析
4.3.3 SEM形貌及EDS能谱分析
4.3.4 TEM观察
4.3.5 力学性能
4.3.6 断口分析
4.4 铸态和挤压态合金力学性能的比较
4.5 分析与讨论
4.5.1 Zn/Gd含量对铸态镁锂合金微观组织与力学性能的影响
4.5.2 Zn/Gd含量对挤压态镁锂合金微观组织与力学性能的影响
4.6 本章小结
参考文献
第五章 结论
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]热力过程对双相Mg-8Li-3Al-0.4Y合金组织和力学性能的影响（英文）[J]. 丁洪波,刘强,周海涛,周啸,Andrej ATRENS. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(12)
[2]超轻Mg-Li合金的腐蚀行为与表面处理（英文）[J]. 孙月花,王日初,彭超群,冯艳,杨明. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(07)
[3]航天用超轻镁锂合金研究进展[J]. 冯凯,李丹明,何成旦,陈学康. 特种铸造及有色合金. 2017(02)
[4]Mg-9Li-5Gd-1Zr合金的组织转变及力学性能[J]. 边丽萍,孟棫朴,乐启炽,梁伟,赵兴国,薛晋波. 热加工工艺. 2013(10)
[5]合金元素对Mg-Li合金组织及性能的影响[J]. 曾迎,蒋斌,李瑞红,刘玉虹. 铸造. 2012(03)
[6]镁锂合金的研究进展[J]. 仲志国,卢志文,赵亚忠. 热加工工艺. 2012(04)
[7]一种镁锂合金的TIG焊接组织与力学性能（英文）[J]. 刘旭贺,顾世海,巫瑞智,冷雪松,闫久春,张密林. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(03)
[8]氯化物熔盐体系共电沉积法制备Mg-Li-Gd合金的研究[J]. 魏树权,张密林,韩伟,颜永得,张斌. 金属学报. 2011(02)
[9]镁锂合金表面碳化物膜层制备及其耐腐蚀性能表征[J]. 李秋月,巫瑞智,张密林,刘旭贺. 应用科技. 2010(03)
[10]镁锂合金表面陶瓷膜的制备工艺及耐蚀性能[J]. 徐用军,李康,姜兆华,姚忠平,张密林. 材料科学与工艺. 2010(01)
博士论文
[1]镁锂合金成分和处理工艺对变形机制及性能的影响[D]. 邹云.哈尔滨工程大学 2016
[2]超轻超塑性镁锂合金的制备及性能研究[D]. 刘旭贺.哈尔滨工程大学 2012
[3]镁锂稀土合金的制备及性能研究[D]. 王涛.哈尔滨工程大学 2008
[4]超轻Mg-Li-Al-RE系合金组织和性能研究[D]. 刘滨.哈尔滨工程大学 2008
硕士论文
[1]高强度/超塑性Mg-Li合金的制备及组织与力学性能研究[D]. 林楷.华南理工大学 2014
[2]剧塑性变形镁合金的组织与力学性能研究[D]. 孔晶.华南理工大学 2012
本文编号：3637255
【文章来源】：上海交通大学上海市211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 镁锂合金的概述
1.1.1 镁锂合金的性质
1.1.2 镁锂合金的特点
1.1.3 镁锂合金发展历程
1.1.4 合金元素在镁锂合金的作用
1.1.5 常见的镁锂合金体系
1.1.6 镁锂合金的应用及前景
1.2 镁锂合金的研究现状
1.2.1 镁锂合金的强化途径
1.2.2 镁锂合金的热处理研究现状
1.2.3 镁锂合金的挤压变形研究现状
1.2.4 镁锂合金存在的问题
1.3 本论文研究内容和意义
参考文献
第二章 实验方法
2.1 实验材料
2.2 合金制备
2.2.1 熔炼与铸造
2.2.2 热处理工艺
2.2.3 挤压工艺
2.3 微观组织观察
2.3.1 化学成分检测
2.3.2 金相观察
2.3.3 XRD物相检测
2.3.4 SEM及 EDS能谱分析
2.3.5 TEM观察
2.4 机械性能测试
2.4.1 硬度
2.4.2 拉伸试验
参考文献
第三章 Zn/Gd含量对铸造态Mg-8Li合金微观组织和力学性能的影响
3.1 Mg-8Li-x Zn-y Gd合金成分设计
3.2 合金微观组织分析
3.2.1 金相组织分析
3.2.2 XRD 物相分析
3.2.3 SEM形貌及EDS分析
3.2.4 TEM分析
3.3 合金的力学性能
3.3.1 室温拉伸性能及断口分析
3.4 铸态合金的热处理研究
3.4.1 固溶处理
3.4.2 时效处理
3.5 分析与讨论
3.5.1 合金成分对微观组织与力学性能的影响
3.5.2 热处理对合金微观组织与力学性能的影响
3.6 本章小结
参考文献
第四章 Zn/Gd含量对挤压态Mg-8Li合金微观组织及力学性能的影响
4.1 Mg-8Li合金的成分设计
4.2 铸态合金的组织与性能
4.2.1 金相分析
4.2.2 XRD物相分析
4.2.3 力学性能
4.2.4 断口分析
4.3 挤压态合金的组织与性能
4.3.1 金相分析
4.3.2 XRD物相分析
4.3.3 SEM形貌及EDS能谱分析
4.3.4 TEM观察
4.3.5 力学性能
4.3.6 断口分析
4.4 铸态和挤压态合金力学性能的比较
4.5 分析与讨论
4.5.1 Zn/Gd含量对铸态镁锂合金微观组织与力学性能的影响
4.5.2 Zn/Gd含量对挤压态镁锂合金微观组织与力学性能的影响
4.6 本章小结
参考文献
第五章 结论
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]热力过程对双相Mg-8Li-3Al-0.4Y合金组织和力学性能的影响（英文）[J]. 丁洪波,刘强,周海涛,周啸,Andrej ATRENS. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(12)
[2]超轻Mg-Li合金的腐蚀行为与表面处理（英文）[J]. 孙月花,王日初,彭超群,冯艳,杨明. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(07)
[3]航天用超轻镁锂合金研究进展[J]. 冯凯,李丹明,何成旦,陈学康. 特种铸造及有色合金. 2017(02)
[4]Mg-9Li-5Gd-1Zr合金的组织转变及力学性能[J]. 边丽萍,孟棫朴,乐启炽,梁伟,赵兴国,薛晋波. 热加工工艺. 2013(10)
[5]合金元素对Mg-Li合金组织及性能的影响[J]. 曾迎,蒋斌,李瑞红,刘玉虹. 铸造. 2012(03)
[6]镁锂合金的研究进展[J]. 仲志国,卢志文,赵亚忠. 热加工工艺. 2012(04)
[7]一种镁锂合金的TIG焊接组织与力学性能（英文）[J]. 刘旭贺,顾世海,巫瑞智,冷雪松,闫久春,张密林. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(03)
[8]氯化物熔盐体系共电沉积法制备Mg-Li-Gd合金的研究[J]. 魏树权,张密林,韩伟,颜永得,张斌. 金属学报. 2011(02)
[9]镁锂合金表面碳化物膜层制备及其耐腐蚀性能表征[J]. 李秋月,巫瑞智,张密林,刘旭贺. 应用科技. 2010(03)
[10]镁锂合金表面陶瓷膜的制备工艺及耐蚀性能[J]. 徐用军,李康,姜兆华,姚忠平,张密林. 材料科学与工艺. 2010(01)
博士论文
[1]镁锂合金成分和处理工艺对变形机制及性能的影响[D]. 邹云.哈尔滨工程大学 2016
[2]超轻超塑性镁锂合金的制备及性能研究[D]. 刘旭贺.哈尔滨工程大学 2012
[3]镁锂稀土合金的制备及性能研究[D]. 王涛.哈尔滨工程大学 2008
[4]超轻Mg-Li-Al-RE系合金组织和性能研究[D]. 刘滨.哈尔滨工程大学 2008
硕士论文
[1]高强度/超塑性Mg-Li合金的制备及组织与力学性能研究[D]. 林楷.华南理工大学 2014
[2]剧塑性变形镁合金的组织与力学性能研究[D]. 孔晶.华南理工大学 2012
本文编号：3637255
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3637255.html
