硼化物强化镁锂基复合材料形变热处理工艺及其机制的研究

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1、中图分类号⋯鳓Q§二⋯王Ql曼鱼⋯UDC3l硕士学位论文学校代码⋯呈笾墨量⋯密级⋯公开⋯硼化物强化镁锂基复合材料形变热处理工艺及其机制的研究ResearchonthethermomechanicaltreatmentofMg—-Libasedcompositesreinforcedbyboride作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教授：董奇夺材料科学与工程材料学粉末冶金研究院刘志坚教授论文答辩日期～力鏖_<：．三⋯答辩委员会中南大学2013年5月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标

2、注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：盟日期．迎年』月上日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。日期：．丝年

3、』月工日硼化物强化镁锂基复合材料形变热处理工艺及其机制的研究摘要：与Mg-Li合金相比，Mg-Li基复合材料不仅有效地避免了基体合金强度低、尺寸稳定性差等缺点，而且具有较高的比强度和比模量，因此在航空、航天、3C等领域具有广阔的应用前景。但Mg-Li基复合材料也存在强化相分布均匀性差，塑性较低，二次加工困难等问题。针对以上问题，本论文针对名义组成为94wt％(Mg-14wt％Li．1wt％A1)一6wt％B4C的原位合成硼化物强化镁锂基复合材料为基础，一方面通过对预合金进行挤压重熔处理，提高强化相在复合材料中的分布均匀性，另一方面通过热挤压、轧制等形变热处理工艺以提高复合材料

4、的力学性能。研究结果表明：预合金的挤压重熔处理工艺可以有效改善B4C粉末在预合金中的分散性。经过挤压重熔处理的预合金与未经处理的预合金相比，其拉伸强度及延伸率分别提高5．6％和63．1％。而经过挤压重熔处理的预合金所制备的复合材料其抗拉强度提高4．1％，延伸率提高29．2％。热挤压与热轧制工艺可显著提高强化相在基体合金中的分散均匀性，在150℃-250℃范围内进行加工，其基体合金均发生动态再结晶，材料的显微组织得到明显细化。热挤压和热轧制均可显著提高复合材料的力学性能，其中在200℃下进行热挤压和热轧制的复合材料力学性能最好，其抗拉强度与铸造态相比分别提高46．1％和32．O

5、％，而延伸率分别提高126％和65．6％。将热轧态的复合材料在分别在150℃、200℃和250℃进行退火处理，结果表明，与热轧态复合材料相比，复合材料的抗拉强度分别下降15．6％、2％和5．8％，延伸率则提高99．4％、一8．0％和10．2％。。复合材料的冷轧单道次最大压下量为30％，但在压下量为25％冷轧下，基体组织中出现微裂纹，极大降低了复合材料的力学性能。20％压下量冷轧后的复合材料与热轧态复合材料相比，其强度提高5．4％，但延伸率下降45．9％，并将冷轧后的复合材料在不同温度下的进行退火处理，结果表明，经75"0退火的基体组织开始产生静态再结晶现象，在120。C左右时

6、基本完成，退火温度达到200℃后，材料硬度显著上升，继续升高温度，硬度下降。全文共有图32副，表9个，参考文献67篇关键字：镁锂基复合材料，挤压重熔处理，预合金，挤压，轧制，退火处理，显微组织，力学性能分类号：TG306；TGl66IlResearchonthethermomechanicaltreatmentofMg—LibasedcompositesreinforcedbyborideAbstract：ComparedwithMg··Lialloy,Mg··Limatrixcompositesnotonlyeffectivelyavoidsmatrixalloylowst

7、rength，dimensionalpoorstabilitybutalsohasahighspecificstrengthandspecificmodulus，SOMg．Limatrixcompositeshaswideapplicationforegroundinthefieldofaviation，spaceflightand3C．However,10tsofproblemsstillexistforMg-Llmatrixcomposites，SUchaspoorunilbrmity,dll-li