開發(fā)高性能,價(jià)格合理,輕量級(jí)的結(jié)構(gòu)金屬是實(shí)現(xiàn)高能源效率的重要目標(biāo)。鎂合金是目前最輕的結(jié)構(gòu)金屬,儲(chǔ)量豐富,同時(shí)鎂合金還具有高比強(qiáng)度,良好的鑄造性能,可回收和生物相容性等優(yōu)點(diǎn),使鎂可在汽車,航空航天和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用展現(xiàn)出非凡的性能。然而,鎂合金的強(qiáng)度較低、塑性較差等缺點(diǎn)限制了它的實(shí)際應(yīng)用。超高壓處理是一種專門用于研制新型高強(qiáng)材料的工藝,是調(diào)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(duì)這種合金組織和性能的影響。本文通過(guò)對(duì)Mg-13Li（質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同）合金進(jìn)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(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定的界面,形成交錯(cuò)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu),有效地阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)。該超高壓合金在室溫下具有優(yōu)秀的屈服強(qiáng)度（205.32 MPa）,相比鑄態(tài)合金（43.11 MPa）,提升了3.76倍。為了達(dá)到更好的界面強(qiáng)化效果,通過(guò)對(duì)Mg-13Li合金進(jìn)行冷軋引入大量的位錯(cuò),再進(jìn)行超高壓處理,形成一種獨(dú)特的層狀的壓縮孿晶-層錯(cuò)結(jié)構(gòu)。不僅有效避免了去孿晶化過(guò)程,也獲得了更高比例的共格界面。孿晶與層錯(cuò)的協(xié)同作用,與只有孿晶結(jié)構(gòu)的組織相比,擁有更高的強(qiáng)度。該冷... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(dāng)?shù)陀?.7wt.%的Li元素的添加量時(shí)，合金全部由HCP結(jié)構(gòu)的α-Mg相（Li固溶于Mg中）組成，此時(shí)合金為單一的HCP結(jié)構(gòu)；當(dāng)Li元素的添加量在5.7~10.3wt.%之間時(shí)，合金是由HCP結(jié)構(gòu)的α-Mg相和BCC結(jié)構(gòu)的β-Li相（Mg固溶于Li中）共同組成，此時(shí)合金為雙相結(jié)構(gòu)；當(dāng)Li元素的添加量超過(guò)10.3wt.%時(shí)，合金全部由BCC結(jié)構(gòu)的β-Li相組成，此時(shí)合金為單一的BCC結(jié)構(gòu)。HCP結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，具有BCC結(jié)構(gòu)的Mg-Li合金因?yàn)橛兄^多的滑移體系，因此極大地提高了Mg-Li合金及其復(fù)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(duì)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(shì)圖[9]從圖中我們可以得知，Mg的密度（1.74g/cm3）在添加進(jìn)Li（0.54g/cm3）之后

第2章實(shí)驗(yàn)方法-15-圖2-2雙輥軋機(jī)工作原理示意圖本文用到軋機(jī)為雙輥軋機(jī)，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(jìn)行深冷處理，時(shí)間在5~10min，確保合金板得到充分冷卻。時(shí)間一到，開動(dòng)軋機(jī)，夾取出合金板迅速進(jìn)行軋制，軋制速度0.4m/s，每道次壓下量2.0%。應(yīng)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(jìn)行25道次，變形量50.8%，此時(shí)厚度為15.0mm。2.2.3超高壓工藝2.2.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備本文中所用到的超高壓實(shí)驗(yàn)設(shè)備為CS-1B型人造金剛石六面頂液壓機(jī)，如圖2-3所示，也稱六面頂壓機(jī)，是一種專門用于研制新型高強(qiáng)/功能材料的專用設(shè)備。圖2-3CS-IB型人造金剛石六面頂液壓機(jī)其機(jī)器主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-4所示，機(jī)器采用電器控制的液壓傳動(dòng)，通過(guò)高壓頂錘從六個(gè)面向主機(jī)中心區(qū)域加壓，從而形成一個(gè)正六方體的超高壓腔，由于該壓機(jī)腔內(nèi)部各點(diǎn)受壓較為均勻，因此可以提供相對(duì)穩(wěn)定的高溫高壓條件。同時(shí)機(jī)器配有電加熱裝置，能使超高壓腔內(nèi)產(chǎn)生所需的高溫條件，因此需要定期使用測(cè)溫?zé)犭?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]Mg-Ni合金高壓處理對(duì)其儲(chǔ)氫性能的影響及機(jī)制分析[D]. 吳文詩(shī).燕山大學(xué) 2015
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