添加Y和Ce对Mg-Li-Zn合金显微组织与力学性能的影响

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文添加Y和Ce对Mg-Li-Zn合金显微组织与力学性能的影响硕士研究生：马亚军指导教师：巫瑞智教授学科、专业：材料科学与工程论文主审人：张景怀副教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文添加Y和Ce对Mg-Li-Zn合金显微组织与力学性能的影响硕士研究生：马亚军指导教师：巫瑞智教授学位级别：工学硕士学科、专业：材料科学与工程所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADi

2、ssertationfortheDegreeofM.EngEffectsofYandCeAdditiononMicrostructureandMechanicalPropertiesofMg-Li-ZnAlloyCandidate:MaYajunSupervisor:ProfWuRuizhiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MaterialsScienceandEngineeringDateofSubmission:January,2018DateofOralExamination:Mar

3、ch,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期

4、间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：导师(签字)：日期：年月日年月日添加Y和Ce对Mg-Li-Zn合金显微组织与力

5、学性能的影响摘要作为本世纪最具潜力之一的的新兴材料，镁锂合金具有密度低、比刚度强、比强度高、机械加工和循环利用性能优良等优点，使其在很多领域都备受关注；但因其屈服强度低、腐蚀性差等缺点，在一定程度上限制了镁锂合金的实际应用，所以追寻有效的途径提升镁锂合金的综合性能成为了重点研究方向。本论文从添加稀土元素对合金的强化机理角度，通过固定质量不同配比Y、Ce的原则，对制备出的不同成分含量的Mg-9Li-1Zn(LZ91)合金在铸态、轧制态和轧制变形后的退火处理实验合金开展微观组织及力学性能的影响分析，主要研究内容及研究结果介绍如下：铸态LZ91合金中添加的Y元素和基体

6、合金形成Mg12ZnY、Mg24Y5等细小弥散分布的稀土相化合物，它能使α相尺寸和晶粒得到细化。Ce元素和基体合金生成了CeMg12等化合物。综合Y和Ce对铸态LZ91合金强度和塑性等力学性能的强化机理，无论是单独或者复合添加Y和Ce元素都提高了合金抗拉强度和屈服强度，特别是Y元素在提高强度的同时改善了其塑性。就延伸率而言，添加Y和Ce元素时其性能相对无稀土合金得到提高或相差很小，且Y元素对合金性能的贡献大于同等含量的Ce元素。合金在轧制过程中α相明显沿轧制方向被拉长，宽度减小，呈现典型的纤维状组织。α相的尺寸变小，被细化，且分布更加均匀。无论是单独还是复合添加

7、Y和Ce元素，合金经过轧制变形加工后合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率都高于没有添加稀土元素的合金，这说明添加Y和Ce元素对轧制态合金性能都有积极的影响。相对于铸态合金而言，合金的抗拉强度、屈服强度和硬度也有显著的提高，这是添加Y和Ce元素和轧制变形共同作用的结果。相对铸态合金轧制后塑性变形能力普遍下降。合金冷轧板材在经过退火处理后，其微观组织发生明显变化。随着退火温度的升高，纤维状α相之间的距离增大，α相边界出现“锯齿状”，α开始发生再结晶；继续升温，α相发生熔断，变成细小圆球状，β相完全变成了等轴晶粒，合金发生了比较完全的再结晶；最后绝大部分α相熔断，出现“竹

8、节状”组织，合金再结晶完