【摘 要】
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镁锂合金由于具有低密度、高比强度和比刚度、良好的阻尼减震性能、电磁屏蔽能力和成形性等特点,因此在汽车、航空航天、电子通讯等领域具有广阔的应用前景。但是镁锂合金具有绝对强度低、耐蚀性差、高温力学性能不稳定等缺点,又限制了镁锂金的应用。本文以前人研究过的镁锂合金为基础,为获得综合性能优良的超轻镁锂合金,制备了 Mg-xLi-3Al-2Zn-0.2Y(x=5,8,11)和 Mg-11Li-3Al-RE
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镁锂合金由于具有低密度、高比强度和比刚度、良好的阻尼减震性能、电磁屏蔽能力和成形性等特点,因此在汽车、航空航天、电子通讯等领域具有广阔的应用前景。但是镁锂合金具有绝对强度低、耐蚀性差、高温力学性能不稳定等缺点,又限制了镁锂金的应用。本文以前人研究过的镁锂合金为基础,为获得综合性能优良的超轻镁锂合金,制备了 Mg-xLi-3Al-2Zn-0.2Y(x=5,8,11)和 Mg-11Li-3Al-RE 合金,研究了合金在铸态、挤压态以及热处理态时的显微组织和挤压态和热处理态的力学性能,得出了如下结论:(1)随着Li含量的提高,Mg-xLi-3Al-2Zn-0.2Y合金的基体组织由α-Mg单相组织转变为α+β双相组织,最后变为β-Li单相组织。其中还出现了不规则块状的Al2Y相、棒状的Mg32(AlZn)49相和较小的圆形化合物AlLi相。(2)与Y相比,Ce对铸态组织的细化效果更好。但是三种合金在挤压过后均发生了动态再结晶,获得了均匀且细小的等轴晶,晶粒大小为5μm左右。(3)挤压态 Mg-8Li-3Al-2Zn-0.2Y、Mg-11Li-3Al-2Zn-0.2Y 和 Mg-11Li-3Al-RE 合金随着热处理温度的升高,AlLi相从β-Li相中逐渐析出,析出相数量明显增多。(4)随着Li含量的增加,挤压态Mg-xLi-3Al-2Zn-0.2Y合金的抗拉强度和屈服强度逐渐降低,伸长率逐渐增加。合金断裂方式由脆性断裂变为韧性断裂。加入两种稀土元素的挤压态Mg-11Li-3Al-0.2Y-0.2Ce合金相比与其中一种稀土元素单独添加的Mg-11Li-3Al-0.2Y和Mg-11Li-3Al-0.2Ce合金的抗拉强度、屈服强度有所提高,但伸长率有所下降。(5)挤压态Mg-5Li-3Al-2Zn-0.2Y合金随热处理温度的升高,抗拉强度和屈服强度均有所下降,而 Mg-8Li-3Al-2Zn-0.2Y、Mg-11Li-3Al-2Zn-0.2Y和 Mg-11Li-3Al-RE 合金随着热处理温度的升高,抗拉强度和屈服强度均有所增加。在300℃、24h热处理下,挤压态Mg-11Li-3Al-2Zn-0.2Y合金获得了最好的综合力学性能,抗拉强度可以达到250MPa,伸长率为23.5%。其抗拉强度相比与挤压态合金的抗拉强度提高了 73MPa,挤压态Mg-11Li-3Al-0.2Y-0.2Ce合金同样获得了较好的力学性能,其中抗拉强度为237MPa,伸长率为30.8%。其抗拉强度相比于挤压态合金的抗拉强度提高了 62MPa。
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