欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:37399091
大小:9.28 MB
页数:125页
时间:2019-05-23
《镁锂合金的显微组织、力学性能及其各向异性研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、镁锂合金的显微组织、力学性能及其各向异性研究重庆大学博士学位论文学生姓名:李瑞红指导教师:潘复生教授专业:材料科学与工程学科门类:工学重庆大学材料科学与工程学院二0一三年五月InvestigationonMicrostructure,MechanicalPropertiesandAnisotropyofMg·LialloysAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDoctor’SDegreeo
2、fEngineeringByLiRuihongSupervisedbyProf.PanFushengAssistantSupervisedbyProf.JiangBinSpecialty:Materia
3、sScienceandEngiineeringCollegeofMaterialsScienceandEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2013中文摘要摘要随着现代工业对轻质高强材料需求的不断增加,镁锂合金在航空航天、汽车、3C产业等领域逐
4、渐受到关注,并成为最具发展潜力的结构材料之一。普通镁合金板材,因其具有密排六方结构,合金力学性能各向异性明显,导致成形性能欠佳。本论文采用金相分析、扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和力学性能测试等手段,考察了因Li含量不同而具有不同相结构的Mg-xLi.1A1(萨5,9,14)合金的铸态组织,研究了挤压和轧制对其微观组织和力学性能的影响;在bcc结构的Mg一14Li.1A1(LAl41)合金中添加Y、Sr、La元素,对LAl41合金的合金化、以及合金化后
5、的LAl41合金变形加工及其晶粒细化机制进行了研究;对Mg一5Li.1Al(LA51)挤压板材的力学性能和成形性能进行了研究;同时,本文还研究了Li元素对AZ31镁合金的显微组织、力学性能及各向异性的影响;结合晶粒细化设计了一种各向异性小、综合力学性能较好的新型合金LAZl31.0.3(AlSTilB),主要得到如下结果:①LA51合金由0【-Mg相组成;Mg-9Li.1AI(LA91)合金由O【.Mg、bcc结构的B—Li相、颗粒状MgLiAl2相共同组成;LAl4l合金由D.“相组成。挤压变形后,三种合金
6、的组织显著细化,LAl41合金的综合力学性能最好。含D—Li相的LA91和LAl41合金,室温轧制性能较好,在大变形量轧制时不会出现边裂现象。②LAl41铸态合金的组织粗大,添加Y、sr、La元素后,出现了A12Y、A14sr、A12La等第二相,晶粒尺寸显著降低。挤压变形能够进一步细化合金组织,提高力学性能,特别是合金的塑性得到了较大改善。无论是否添加合金元素,LAl41合金的室温轧制性能均较好,大变形轧制时不会出现边裂。③经过两道次挤压,LA51镁锂合金实现了大挤压比变形,组织细化效果显著,平均晶粒尺寸小
7、于30I.tm;EBSD结果表明,该合金的基面织构较弱,非基面滑移已开动。合金在室温下的塑性较好,最大延伸率达到33.9%,且室温成形性能较好(杯突Erichsen值达到4.82mm),优于常规轧制AZ31镁合金的成形性。④对铸态、挤压态和轧制态的Mg-xLi.3A1一IZn(LAZx31,x=l,3,5)合金的微观组织、织构和力学性能进行测试表明,添加Li元素能够细化AZ31镁合金的组织,但随着“含量的增加,合金细化程度减小;挤压变形和轧制变形使得合金的组织进一步细化,力学性能得到改善。添加Li元素后,合金
8、板材的各向异性得到较大改善,主要原因是“元素的添加降低了AZ31镁合金的轴LL(c/a),从而有利于非基面滑移的启动,致使合金在各个方向上的塑性变形能力增强,各向异性降低。其中LAZl31合金轧制板材经150"C×30min退火后综合力学性能最好(抗拉强T重庆大学博士学位论文度可以达到335MPa,屈服强度达到261MPa,延伸率为14.6%)。⑤将细晶强化与降低各向异性结合起来,设计并制备出了LAZl31-0.3A15TilB合金。该合金具有比AZ31镁合金更加细小均匀的组织以及更加优良的力学性能。挤压态L
9、AZl31-0.3A15TilB合金具有较小的平面各向异性(‰。,2,Ar一0)。热轧板材经150℃×30min退火后,抗拉强度可达314MPa,屈服强度和延伸率分布较挤压板材提高55%和20%,达到269MPa和24.4%。该合金良好的力学性能是由于Li元素的添加使非基面滑移激活与A15TilB中间合金的添加使晶粒细化共同作用的结果。关键词:镁锂合金,合金元素,织构,各向异性,晶粒细化II英文摘要
此文档下载收益归作者所有