本文關(guān)鍵詞：Mg-Li-Sn合金的組織結(jié)構(gòu)與性能

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【摘要】：本文以獲得綜合性能優(yōu)良的Mg-Li-Sn合金作為研究目標(biāo),使用熱力學(xué)計算及相圖分析進(jìn)行Mg-Li-Sn系合金的成分設(shè)計,找出了性能優(yōu)良的合金配方,使用氬氣氣氛保護(hù)的真空感應(yīng)熔煉方法制備了Mg-Li-Sn合金,并通過電感耦合等離子光譜儀、X射線衍射儀、差熱分析儀、金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡和萬能試驗機等手段研究了Li、Sn元素含量對試驗鎂合金鑄態(tài)和擠壓態(tài)微觀組織、結(jié)構(gòu)、室溫機械性能及斷裂機制的影響。研究發(fā)現(xiàn),鑄態(tài)Mg-xLi-3Sn(x=0,4,8和12 wt%)合金主要由?-Mg相、β-Li相、Mg2Sn相以及Li2MgSn相組成。Li元素的添加能使Mg-3Sn合金的組織由晶體結(jié)構(gòu)為HCP的?-Mg相為主逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橛删w結(jié)構(gòu)為BCC的?-Li相為主,同時能有效的細(xì)化合金晶粒并顯著降低合金的密度,從而改善合金的綜合性能。當(dāng)Li的添加量為8%時,合金的鑄態(tài)組織和性能得到明顯改善,其延伸率和抗拉強度分別達(dá)到了30.65%和105.52 MPa。鑄態(tài)Mg-xLi-3Sn(x=0,4,8和12 wt%)合金的斷裂方式由解理斷裂方式向準(zhǔn)解理斷裂方式、韌性斷裂方式轉(zhuǎn)變并最終轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織缺陷引起的脆性斷裂方式。Mg-xLi-3Sn(x=0,4,8和12 wt%)合金經(jīng)擠壓變形后,大塊的??-Mg相被擠碎并發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶,因而,擠壓態(tài)合金的機械性能較鑄態(tài)合金得到提升,其中擠壓工藝對Mg-12Li-3Sn合金的塑形產(chǎn)生了顯著影響,延伸率由鑄態(tài)6.27%提高到擠壓態(tài)的52.6%。通過Sn在Mg-8Li合金中含量的變化,發(fā)現(xiàn)所有合金的組織均由?-Mg相、β-Li相、Mg2Sn相和Li2MgSn相組成;Sn含量的增多使合金中第二相的析出量增多,其中Sn的添加量為3%時,合金擁有優(yōu)化的組織和性能。鑄態(tài)Mg-8Li-xSn(x=1,3,5 wt%)合金的斷裂方式由韌性斷裂伴隨準(zhǔn)解理斷裂的混合斷裂方式向韌性斷裂方式轉(zhuǎn)變并最終向析出相網(wǎng)狀分布加劇和粗化引起的脆性斷裂方式轉(zhuǎn)變。經(jīng)過擠壓變形的Mg-8Li-xSn(x=1,3,5 wt%)合金的組織和機械性能都得到了優(yōu)化和提高。其中Mg-8Li-3Sn合金塑形最好,延伸率達(dá)到34.8%。Sn的添加量的增多有助于Mg-8Li合金在擠壓過程中發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶。
【關(guān)鍵詞】：相圖 Mg-Li-Sn合金 顯微組織 機械性能
【學(xué)位授予單位】：青海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-29
• 1.1 引言9-10
• 1.2 鎂及其合金10-13
• 1.2.1 純鎂的性質(zhì)10-11
• 1.2.2 鎂合金的性能特點11-13
• 1.3 Mg-Li合金的研究概況13-27
• 1.3.1 Mg-Li合金的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-23
• 1.3.2 Mg-Li合金存在的問題23-24
• 1.3.3 Mg-Li合金的應(yīng)用前景24-27
• 1.4 研究內(nèi)容27-29
• 1.4.1 研究內(nèi)容27
• 1.4.2 實驗流程27-29
• 第2章 Mg-Li-Sn三元合金的設(shè)計29-38
• 2.1 Mg-Li-Sn系合金的熱力學(xué)計算29-33
• 2.1.1 Mg-xLi-3Sn (x=0, 4, 8 和 12 wt%)系合金的熱力學(xué)計算29-31
• 2.1.2 Mg-8Li-xSn (x=1, 3, 5 wt%)系合金的熱力學(xué)計算31-33
• 2.2 Mg-Li-Sn合金相圖33-37
• 2.2.1 Mg-Sn二元系合金相圖33-34
• 2.2.2 Mg-Li二元系合金相圖34-35
• 2.2.3 Mg-Li-Sn三元系合金相圖35-37
• 2.3 本章小結(jié)37-38
• 第3章 材料制備與實驗方法38-44
• 3.1 材料制備38-40
• 3.1.1 實驗材料38-39
• 3.1.2 合金制備39-40
• 3.2 試驗方法40-44
• 3.2.1 合金的擠壓40-41
• 3.2.2 合金實際成分測定41
• 3.2.3 X射線衍射分析41-42
• 3.2.4 差熱分析實驗 (DSC)42
• 3.2.5 顯微組織觀察42
• 3.2.6 機械性能測試42-43
• 3.2.7 硬度測量43-44
• 第4章 Mg-xLi-3Sn合金的組織結(jié)構(gòu)與性能44-62
• 4.1 Li對鑄態(tài)Mg-3Sn合金組織結(jié)構(gòu)與性能的影響44-53
• 4.1.1 鑄態(tài)合金的實際成分44
• 4.1.2 Li對鑄態(tài)Mg-3Sn合金組織結(jié)構(gòu)的影響44-49
• 4.1.3 Li對鑄態(tài)Mg-3Sn合金性能的影響49-53
• 4.2 Li對擠壓態(tài)Mg-3Sn合金組織結(jié)構(gòu)和性能的影響53-61
• 4.2.1 Li對擠壓態(tài)Mg-3Sn合金組織結(jié)構(gòu)的影響53-57
• 4.2.2 Li對擠壓態(tài)Mg-3Sn合金性能的影響57-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 第5章 Mg-8Li-xSn合金的組織與性能62-78
• 5.1 Sn對鑄態(tài)Mg-8Li合金組織和性能的影響62-70
• 5.1.1 鑄態(tài)合金的實際成分62
• 5.1.2 Sn對鑄態(tài)Mg-8Li合金組織的影響62-66
• 5.1.3 Sn對鑄態(tài)Mg-8Li合金性能的影響66-70
• 5.2 Sn對擠壓態(tài)Mg-8Li合金組織和性能的影響70-77
• 5.2.1 Sn對擠壓態(tài)Mg-8Li合金組織的影響70-74
• 5.2.2 Sn對擠壓態(tài)Mg-8Li合金性能的影響74-77
• 5.3 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論78-79
• 參考文獻(xiàn)79-85
• 致謝85-86
• 作者簡介86

【相似文獻(xiàn)】

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1 馬秀玲;Mg-Li-Sn合金的組織結(jié)構(gòu)與性能[D];青海大學(xué);2016年

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本文編號：868471