開發(fā)高性能,價格合理,輕量級的結構金屬是實現(xiàn)高能源效率的重要目標。鎂合金是目前最輕的結構金屬,儲量豐富,同時鎂合金還具有高比強度,良好的鑄造性能,可回收和生物相容性等優(yōu)點,使鎂可在汽車,航空航天和生物醫(yī)學應用展現(xiàn)出非凡的性能。然而,鎂合金的強度較低、塑性較差等缺點限制了它的實際應用。超高壓處理是一種專門用于研制新型高強材料的工藝,是調控材料組織與性能的有效手段之一。本文選取了密度最輕的鎂合金Mg-Li合金,研究了超高壓處理對這種合金組織和性能的影響。本文通過對Mg-13Li（質量分數(shù),下同）合金進行超高壓處理,得到一種層狀的雙重壓縮孿晶組織,這種納米尺度的結構具有穩(wěn)定的界面,形成交錯的網(wǎng)格結構,有效地阻礙位錯的運動。該超高壓合金在室溫下具有優(yōu)秀的屈服強度（205.32 MPa）,相比鑄態(tài)合金（43.11 MPa）,提升了3.76倍。為了達到更好的界面強化效果,通過對Mg-13Li合金進行冷軋引入大量的位錯,再進行超高壓處理,形成一種獨特的層狀的壓縮孿晶-層錯結構。不僅有效避免了去孿晶化過程,也獲得了更高比例的共格界面。孿晶與層錯的協(xié)同作用,與只有孿晶結構的組織相比,擁有更高的強度。該冷... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Mg-Li二元合金相圖[8]

第1章緒論-3-圖1-1Mg-Li二元合金相圖[8]根據(jù)相圖可知，當?shù)陀?.7wt.%的Li元素的添加量時，合金全部由HCP結構的α-Mg相（Li固溶于Mg中）組成，此時合金為單一的HCP結構；當Li元素的添加量在5.7~10.3wt.%之間時，合金是由HCP結構的α-Mg相和BCC結構的β-Li相（Mg固溶于Li中）共同組成，此時合金為雙相結構；當Li元素的添加量超過10.3wt.%時，合金全部由BCC結構的β-Li相組成，此時合金為單一的BCC結構。HCP結構的Mg由于缺乏滑移體系，因此Mg的室溫塑性較差，變形加工困難。正是由于Li元素的添加，改變了鎂合金的晶體結構，具有BCC結構的Mg-Li合金因為有著較多的滑移體系，因此極大地提高了Mg-Li合金及其復合材料的室溫和低溫塑性。圖1-2可以很好的反映出不同含量Li元素的添加對Mg-Li合金密度的影響。圖1-2不同Li含量的Mg-Li合金密度走勢圖[9]從圖中我們可以得知，Mg的密度（1.74g/cm3）在添加進Li（0.54g/cm3）之后

第2章實驗方法-15-圖2-2雙輥軋機工作原理示意圖本文用到軋機為雙輥軋機，工作原理示意圖如圖2-2所示。在軋制前將合金板打磨至光亮并做好倒角處理，初始厚度為30.4mm，用酒精將合金板表面清潔干凈，待合金板上的酒精揮發(fā)完全后，將樣品整體浸入盛有液氮的容器中，進行深冷處理，時間在5~10min，確保合金板得到充分冷卻。時間一到，開動軋機，夾取出合金板迅速進行軋制，軋制速度0.4m/s，每道次壓下量2.0%。應盡量使合金板保持在低溫狀態(tài)下開始軋制變形，每道次完成后迅速將樣品放入液氮中繼續(xù)浸泡5~10min等待下一道次軋制。一共進行25道次，變形量50.8%，此時厚度為15.0mm。2.2.3超高壓工藝2.2.2.1實驗設備本文中所用到的超高壓實驗設備為CS-1B型人造金剛石六面頂液壓機，如圖2-3所示，也稱六面頂壓機，是一種專門用于研制新型高強/功能材料的專用設備。圖2-3CS-IB型人造金剛石六面頂液壓機其機器主機結構示意圖如圖2-4所示，機器采用電器控制的液壓傳動，通過高壓頂錘從六個面向主機中心區(qū)域加壓，從而形成一個正六方體的超高壓腔，由于該壓機腔內部各點受壓較為均勻，因此可以提供相對穩(wěn)定的高溫高壓條件。同時機器配有電加熱裝置，能使超高壓腔內產(chǎn)生所需的高溫條件，因此需要定期使用測溫熱電

【參考文獻】：
期刊論文
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[10]熱處理對Mg-Li-Zn-Zr系鎂合金組織及性能影響[J]. 劉鵬,趙平.  熱加工工藝. 2006(02)

碩士論文
[1]Mg-Ni合金高壓處理對其儲氫性能的影響及機制分析[D]. 吳文詩.燕山大學 2015
[2]稀土Y、Gd對鎂鋰合金組織及性能的影響[D]. 杜鵬.東北大學 2014



本文編號：2970912