硼化合物强化镁锂基合金的研究

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1、中南大学硕士学位论文摘要摘要Mg-Li合金系是目前最轻的合金体系，通过原位反应合成增强体来强化Mg-Li合金是一种改善合金综合性能的重要途径。本研究采用原位反应法通过在熔融的Mg．Li合金中添加B4C，使其充分反应来制备原位生成硼化物强化的Mg-Li基复合材料。研究了制备工艺对复合材料锭坯质量的影响；压力加工工艺对复合材料组织与性能的影响：用金相显微镜、扫描电镜、拉伸实验研究了材料的微观结构、力学性能。结果表明，采用特殊的搅拌杆和慢速搅拌工艺可大大减少铸锭中的蜂窝状孔隙，而锻造与挤压相结合的压力加工工艺使复合材料的强化相分布更均匀、综合性能更好。用上述工艺制备了硼化物增强的M

2、g．15％Li和Mg．14％Li．1％AI基复合材料。研究了B4C加入量对Mg-15％Li和Mg．14％Li．1％A1基复合材料性能的影响，用金相显微镜、扫描电镜、拉伸实验研究了材料的微观组织、物相组成。研究结果表明，两种复合材料的强化相均为B6Li7、LiBC和未反应完的B4C，其强度均随B4C加入量的增加而提高。B4C加入量为12％(质量分数)的Mg．15％Li基复合材料的抗拉强度为170MPa，比强度为11lx103m2·s之，伸长率20．6％，与母合金相比，抗拉强度提高45．6％，比强度提高30％，伸长率下降42．7％。B4C加入量为10％(质量分数)的Mg．14％L

3、i．1％AI基复合材料的抗拉强度为214MPa，比强度为141x103m·$-2，伸长率16．9％，与母合金相比，抗拉强度提高53％，比强度提高42．9％，伸长率下降57．6％。用显微组织强化与修正剪切滞后理论相结合的模型分析了Mg．Li基复合材料的强化机制，结果表明细晶强化是复合材料的主要强化机制。关键词：Mg—Li基复合材料；原位生成；硼化合物；强化机制中南大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTMg-Lialloyseriesarethelightestalloyseriesatpresent．Itisabettermethodofimprovingalloys

4、ynthesizedpropertiestoreinforceMg-Libasedcompositebyin-situsynthesizedmethod．InthisarticleMg-Libasedcompositereinforcedbyin-situsynthesizedboroncompoundwaspreparedbyaddingB4CintothemoltenMg-Lialloyandmakingitreactedwithmasteralloyasfullyaspossible．Theinfluencingfactorofcompositeingotsqualit

5、y,structureandpropertyareinvestigated．Theresultindicatesthatthequalityofthecompositeingotshasbeenimprovedgreatlybyadoptingspecialstirringrodandstirringprocess．DeformationtechnicsoffIo画ngcombinedwimextrusionmakingthereinforcingphaseincompositedistributedmorehomogeneousandthecompositiveproper

6、tiesofcompositeimproved．Mg·-15％LiandMg·-14％Li·-1％Albasedcompositereinforcedbyin-situsynthesizedboroncompoundwaspreparedbytheabovemethod．TheinfluenceofB4CaddingamountonMg-15％LiandMg-14％Li—1％AIbasedcompositesmechanicalproperty,microstructure，phasecompositionarestudied．Itisillustratedthatthere

7、inforcingphaseoftwotypescompositesarebothmakeupofB6Li7，LiBCandsomeunreactedB4C．TheincreasingofB4Caddingqualitymakethestrengthofcompositesincreased．WhentheB4CcontentinMg一15％Libasedcompositeisupto12％(massfraction)，thetensilestrengthofthecompositereach170MP