gdzn复合添加对mg-5.7li合金组织及力学性能的影响

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1、声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交论文的原件与复印；②学校可以采用影印、缩印或其它复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学

2、位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：太原理工大学硕士研究生学位论文Gd/Zn复合添加对Mg-5.7Li合金组织及力学性能的影响摘要Mg-Li合金的低密度是其最显著的优点，但是绝对强度不高、高温抗蠕变能力差等不足使其无法在更多领域实现工程应用。针对镁锂合金绝对强度低，本文采用磁悬浮真空熔炼+负压铜模吸铸工艺制备复合添加Gd/Zn和Zr元素的Mg-Li-Gd-Zn-Zr双相合金。磁悬浮真空熔炼能有效改善Mg-Li合金熔炼过程的氧化烧损问题，获得较为纯净的合金。负压铜模吸铸充型快而平稳，铸件气孔和夹渣少，铸件晶粒细小

3、而均匀。本文还研究了固溶、时效对该系合金的组织及力学性能的影响。希望通过细晶强化，第二相强化和固溶强化等措施获得具有较高力学性能的Mg-Li-Gd-Zn-Zr双相合金。本研究制备了Gd/Zn原子比为2.5/1和3/1时，Zn的含量（Wt.%）分别为2%、2.5%和3%的6种合金。研究了其显微组织、力学性能和硬度的变化；并对Mg-5.7Li-15.03Gd-2.5Zn-0.56Zr合金热处理后，显微组织、力学性能和硬度的变化规律进行研究。合金显微组织分析用到了光学显微镜(OM)、配有能谱仪的扫面电子显微镜(SEM&EDS)、以及X射线衍射仪(XRD)，合金的力学

4、性能测试在电子万能试验机上进行。采用显微硬度测试仪对合金的硬度进行测试，主要得出以下结论：（1）无论以2.5/1或是3/1的原子比复合添加Gd/Zn，合金都主要由α-Mg、β-Li、Mg5(Gd,Zn)相组成。但是2.5/1的比例复合添加Gd/Zn更有利于形成颗粒状Mg5(Gd,Zn)相，3/1的比例复合添加Gd/Zn，颗粒状Mg5(Gd,Zn)相数量显著减少，骨骼状Mg5(Gd,Zn)相的体积分数大幅上升。Mg-5.7Li-15.03Gd-2.5Zn-0.56Zr合金固溶处理后骨骼状Mg5(Gd,Zn)相转变I太原理工大学硕士研究生学位论文为条块状，β-Li

5、基体中析出了大量针状组织。时效过程没有发生相变。（2）Gd/Zn复合添加能够显著细化α-Mg晶粒，Gd和Zn固溶于α-Mg晶粒产生固溶强化。改变Gd/Zn比例及含量，合金的强度和塑性都会发生改变。Mg-5.7Li-15.03Gd-2.5Zn-0.56Zr合金强度与塑性最佳，抗拉强度245MPa，延伸率7%。固溶处理后Mg-5.7Li-15.03Gd-2.5Zn-0.56Zr合金强度略有下降，但延伸率提高至9%。（3）铸态下合金硬度主要受到Mg5(Gd,Zn)相和β-Li相体积分数影响，Mg5(Gd,Zn)相增加导致合金硬度增加，但是β-Li相增加会降低合金硬度

6、，合金的硬度并不随Gd/Zn含量的变化而呈现单一的变化规律。Mg-5.7Li-15.03Gd-2.5Zn-0.56Zr合金热处理后硬度下降。关键词：Gd/Zn复合添加，Mg-Li合金，微观组织，力学性能II太原理工大学硕士研究生学位论文EFFECTOFGd/ZnCO-ADDITIONONMICROSTRUCTUREANDMECHANICALPROPERTIESOFMG-5.7LIALLOYSABSTRACTThelowdensityofMg-Lialloyisthemostsignificantadvantages,butthelowdefinitelystr

7、ength,thehightemperaturecreepresistancepoorResultinginitcannotbeappliedinmoreareasrealizationoftheproject.ForthelowdefinitelystrengthofduplexMg-Lialloy,weusemagneticlevitationvacuummeltingcoupledwithnegativesuctioncastingtechnologyforthepreparationofduplexMg-Li-Gd-Zn-Zralloywhichadd

8、edGd/ZnandZrelement