添加Y、Sc和Zr对Mg-14Li-3Al合金微观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、Sc和Zr对Mg-14Li-3Al合金微观组织与力学性能的影响硕士研究生：向派指导教师：傅宇东副教授学科、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4月添加Y、Sc和Zr对Mg-14Li-3Al合金微观组织与力学性能的影响向派哈尔滨工程大学分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文添加Y、Sc和Zr对Mg-14Li-3Al合金微观组织与力学性能的影响硕士研究生：向派指导教师：傅宇东副教授学位级别：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

2、学工程学院论文提交日期：2018年5月论文答辩日期：2018年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngEffectsofY,ScandZrAdditiononMicrostructureandMechanicalPropertiesofMg-14Li-3AlAlloyCandidate:XiangPaiSupervisor:AssocProfFuYuDongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngin

3、eeringSpecialty:MaterialsScienceandEngineeringDateofSubmission:May,2018DateofOralExamination:June,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

4、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

5、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：年月日年月日摘要镁及镁合金是至今用到的最轻的金属结构材料，它具有低密度、高比强度和比刚度、优良的机械加工性能、良好的导热性以及优异的电磁屏蔽性能这些特点，但其强度低，这限制了它成为常用的结构材料。于是人们在纯镁中添加不同的合金元素以提升它的性能。本文采用真空熔炼的方法制备出微合金化的镁锂合金铸锭，通过向Mg-14Li-3Al合金中添加Y、

6、Sc、Zr等合金元素，利用这些合金化元素与合金中含量较高的Al元素形成尽可能多的第二相以改善其力学性能，通过后期热轧处理对得到的铸态合金进行形变强化。利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜研究了合金的显微组织变化，采用万能电子拉伸机、显微硬度计等仪器测试了合金的力学性能，主要研究内容及研究结果如下：在Mg-14Li-3Al合金中添加5种不同成分的Y、Sc和Zr，研究得到的铸态Mg-14Li-3Al-1Y-0.2xSc-0.1xZr合金的微观组织与力学性能。之后将铸态Mg-14Li-3Al-1Y-0.2xSc-0.1xZr合金

7、在200℃下以4种压下量进行热轧，观察形变强化后合金的微观组织并测试其力学性能，得到微观组织和力学性能的关系。在铸态Mg-14Li-3Al合金中添加Y、Sc、Zr能减小合金的平均晶粒尺寸和形成新的析出相。Y和Sc能够与合金中的Al形成Al3Sc-Al2Y复合粒子，随着稀土添加量的增多，在合金中形成的Al3Sc-Al2Y复合粒子的析出量也在增多。在添加稀土含量为1Y-0.2Sc-0.1Zr、1Y-0.4Sc-0.2Zr、1Y-1.0Sc-0.5Zr的合金中还存在一种含有AlSc2的相。当Zr含量低于0.4%时，Zr全部固溶在基体中；

8、当Zr含量等于0.5%时，超出固溶度的Zr开始大量偏聚。稀土元素的加入使铸态Mg-14Li-3Al合金的强度和硬度得到提升，但是却降低了它的塑性。提高铸态合金强度的原因是稀土元素的固溶强化、细晶强化以及形成的析出相的弥散强化。添加稀土元素降低合金塑