多組元輕質(zhì)合金的設(shè)計(jì)及力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-21 22:00
多組元合金突破傳統(tǒng)合金的合金化限制,開創(chuàng)了材料設(shè)計(jì)新思路,從而獲得了傳統(tǒng)材料無法比擬的優(yōu)異性能,如高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性、良好耐腐蝕性能、抗高溫氧化、抗高溫軟化等。在輕質(zhì)、高強(qiáng)度方面,現(xiàn)階段所報(bào)道的多組元輕質(zhì)合金具有超高比強(qiáng)度,在航空航天領(lǐng)域?qū)⒂芯薮髴?yīng)用潛力。然而,關(guān)于多組元輕質(zhì)合金的研究仍相對(duì)較少,且現(xiàn)階段開發(fā)的多組元輕質(zhì)合金塑性變形能力有限。因此,開發(fā)新的多組元輕質(zhì)合金體系具有重要的基礎(chǔ)研究及工程應(yīng)用價(jià)值。本文根據(jù)多組元合金設(shè)計(jì)思路,以輕質(zhì)元素Al、Li、Mg、Ca、Si、Y為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了五種超輕系列的多組元合金,在此基礎(chǔ)上引入Sr、Zn和Cu元素,設(shè)計(jì)了輕質(zhì)系列的另外五種多組元合金。針對(duì)這兩個(gè)系列合金的相組成與微觀組織進(jìn)行深入系統(tǒng)地分析,并探討了合金相組成、相體積分?jǐn)?shù)與微觀組織結(jié)構(gòu)對(duì)合金強(qiáng)度、塑性等力學(xué)性能的影響。多組元超輕系合金[Al-Li-Mg-Ca-Si(Y)]具有較低密度(1.461.7 g?cm-3)和較高比強(qiáng)度(205327 kPa?m3?kg-1)以及相對(duì)低...
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 多組元合金的概述
1.2.1 多組元合金的概念
1.2.2 多組元合金的特點(diǎn)
1.2.3 多組元合金的組織結(jié)構(gòu)
1.3 多組元合金成分設(shè)計(jì)方法
1.3.1 多組元合金相組成的影響因素
1.3.2 多組元合金相形成判據(jù)
1.4 多組元輕質(zhì)合金的研究現(xiàn)狀
1.5 本研究的意義與主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線與方法
2.1 多組元輕質(zhì)合金樣品制備
2.2 多組元輕質(zhì)合金樣品的分析測(cè)試方法
2.2.1 合金結(jié)構(gòu)及相組成分析方法
2.2.2 組織形貌觀察
2.2.3 壓縮測(cè)試
2.2.4 納米壓痕測(cè)試
第三章 Ca/Si/Y對(duì) Al-Li-Mg系多組元超輕合金微觀組織和力學(xué)性能的影響
3.1 引言
3.2 成分的理論計(jì)算與設(shè)計(jì)
3.2.1 合金組成元素的選擇
3.2.2 合金成分設(shè)計(jì)
3.3 Al-Li-Mg-Ca-Si(Y)系超輕合金物相組成
3.3.1 合金X射線衍射定性分析
3.3.2 合金X射線衍射的定量分析
3.4 Al-Li-Mg-Ca-Si(Y)系超輕合金的微觀組織
3.4.1 合金Al19.9Li30Mg35Si10Ca5Y0.1 的微觀組織分析
3.4.2 合金Al15Li35Mg35Ca10Si5 微觀組織分析
3.4.3 合金Al15Li35Mg48Ca1Si1 的微觀組織分析
3.4.4 合金Al15Li38Mg45Ca0.5Si1.5 的微觀組織分析
3.4.5 合金Al15Li39Mg45Ca0.5Si0.5 的微觀組織分析
3.5 Al-Li-Mg-Ca-Si(Y)系超輕合金的力學(xué)性能
3.5.1 壓縮性能
3.5.2 合金的靜力韌度
3.5.3 合金的納米壓痕行為
3.6 合金組織與性能關(guān)系的討論
3.6.1 合金的相組成、相體積分?jǐn)?shù)與強(qiáng)度、塑性的關(guān)系
3.6.2 合金的相組成、相體積分?jǐn)?shù)與合金彈性模量的關(guān)系
3.7 本章小結(jié)
第四章 Sr/Zn/Cu對(duì) Al-Li-Mg系多組元輕質(zhì)合金微觀組織及力學(xué)性能的影響
4.1 前言
4.2 合金設(shè)計(jì)
4.2.1 合金組成元素的選擇
4.2.2 合金的相組成預(yù)測(cè)
4.3 合金的力學(xué)性能表征
4.3.1 合金的壓縮性能
4.3.2 合金的靜力韌度
4.4 合金的物相組成
4.4.1 合金Al21Li21Mg37Ca21 相組成分析
4.4.2 合金Al15Li35Mg40Si5Zn5 相組成分析
4.4.3 合金Al15Li35Mg40Si5Cu5 相組成分析
4.4.4 合金Al5Li35Mg50Y5Zn5 與合金Al23Li18Mg15Ca26Sr18 相組成分析
4.5 合金的微觀組織分析
4.5.1 合金Al21Li21Mg37Ca21 的微觀組織分析
4.5.2 合金Al15Li35Mg40Si5Cu5 微觀組織分析
4.5.3 合金Al15Li35Mg40Si5Cu5 微觀組織分析
4.6 合金力學(xué)性能的討論
4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文
作者在攻讀碩士學(xué)位期間所作的項(xiàng)目
致謝
本文編號(hào):3821503
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 多組元合金的概述
1.2.1 多組元合金的概念
1.2.2 多組元合金的特點(diǎn)
1.2.3 多組元合金的組織結(jié)構(gòu)
1.3 多組元合金成分設(shè)計(jì)方法
1.3.1 多組元合金相組成的影響因素
1.3.2 多組元合金相形成判據(jù)
1.4 多組元輕質(zhì)合金的研究現(xiàn)狀
1.5 本研究的意義與主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線與方法
2.1 多組元輕質(zhì)合金樣品制備
2.2 多組元輕質(zhì)合金樣品的分析測(cè)試方法
2.2.1 合金結(jié)構(gòu)及相組成分析方法
2.2.2 組織形貌觀察
2.2.3 壓縮測(cè)試
2.2.4 納米壓痕測(cè)試
第三章 Ca/Si/Y對(duì) Al-Li-Mg系多組元超輕合金微觀組織和力學(xué)性能的影響
3.1 引言
3.2 成分的理論計(jì)算與設(shè)計(jì)
3.2.1 合金組成元素的選擇
3.2.2 合金成分設(shè)計(jì)
3.3 Al-Li-Mg-Ca-Si(Y)系超輕合金物相組成
3.3.1 合金X射線衍射定性分析
3.3.2 合金X射線衍射的定量分析
3.4 Al-Li-Mg-Ca-Si(Y)系超輕合金的微觀組織
3.4.1 合金Al19.9Li30Mg35Si10Ca5Y0.1 的微觀組織分析
3.4.2 合金Al15Li35Mg35Ca10Si5 微觀組織分析
3.4.3 合金Al15Li35Mg48Ca1Si1 的微觀組織分析
3.4.4 合金Al15Li38Mg45Ca0.5Si1.5 的微觀組織分析
3.4.5 合金Al15Li39Mg45Ca0.5Si0.5 的微觀組織分析
3.5 Al-Li-Mg-Ca-Si(Y)系超輕合金的力學(xué)性能
3.5.1 壓縮性能
3.5.2 合金的靜力韌度
3.5.3 合金的納米壓痕行為
3.6 合金組織與性能關(guān)系的討論
3.6.1 合金的相組成、相體積分?jǐn)?shù)與強(qiáng)度、塑性的關(guān)系
3.6.2 合金的相組成、相體積分?jǐn)?shù)與合金彈性模量的關(guān)系
3.7 本章小結(jié)
第四章 Sr/Zn/Cu對(duì) Al-Li-Mg系多組元輕質(zhì)合金微觀組織及力學(xué)性能的影響
4.1 前言
4.2 合金設(shè)計(jì)
4.2.1 合金組成元素的選擇
4.2.2 合金的相組成預(yù)測(cè)
4.3 合金的力學(xué)性能表征
4.3.1 合金的壓縮性能
4.3.2 合金的靜力韌度
4.4 合金的物相組成
4.4.1 合金Al21Li21Mg37Ca21 相組成分析
4.4.2 合金Al15Li35Mg40Si5Zn5 相組成分析
4.4.3 合金Al15Li35Mg40Si5Cu5 相組成分析
4.4.4 合金Al5Li35Mg50Y5Zn5 與合金Al23Li18Mg15Ca26Sr18 相組成分析
4.5 合金的微觀組織分析
4.5.1 合金Al21Li21Mg37Ca21 的微觀組織分析
4.5.2 合金Al15Li35Mg40Si5Cu5 微觀組織分析
4.5.3 合金Al15Li35Mg40Si5Cu5 微觀組織分析
4.6 合金力學(xué)性能的討論
4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文
作者在攻讀碩士學(xué)位期間所作的項(xiàng)目
致謝
本文編號(hào):3821503
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