Mg—Li合金的铸造组织及性能

一、前言 在最近的工业技术进步中,原材料起着重要作用。因此,正在积极开展新型材料的研究。我国是岛国,四面环海,镁资源丰富,故有必要考虑镁资源的有效利用问题。 在我国非铁铸造行业中,镁合金所占的比例非常小。这是因为镁合金的熔炼极为复杂。再则,镁合金的耐腐蚀性较差。然而,镁合金的密度明显小于其他实用金属,而且具有高的阻尼能力等优点,所以被认为是有发展前途的实用材料。 本研究取用Mg-Li合金作为实用轻合金的开发目标,研讨了Li含量和铸造组织的关系,以及晶粒度和阻尼能力的关系。     

Li 对 Al-Mg-Si 合金时效过程的影响

Ａｌ－０．６Ｍｇ－０．８Ｓｉ－０．２Ｃｒ合金中加入不同含量的Ｌｉ后,无针状Ｍｇ２Ｓｉ相析出,而形成近球形ＡｌＬｉＳｉ相,δ′成为主要时效析出相。Ｌｉ的加入量为１．７％时,δ′相体积分数和晶界析出相的线密度低,其时效硬化过程缓慢,峰值强度显著降低,但具有较好的延伸率;Ｌｉ的加入量为２．６时,δ′相体积分数高,其时效硬化速度与基体合金相近,但具有更高的峰值强度,大量δ′相的存在产生强烈的共面滑移倾向,合金的延伸率略有下降。     

Al—5.5Mg—2.5Li—0.5Mn合金的变形和强化行为

研究Ｍｎ对Ａｌ－Ｍｇ－Ｌｉ合金变形和强化行为的影响。结果表明,Ａｌ－Ｍｇ－Ｌｉ及其含Ｍｎ合金变形产生锯齿流变,锯齿的类型与材料变形某阶段的形变硬化指数有关。添加Ｍｎ元素提高了Ａｌ－Ｍｇ－Ｌｉ合金的屈服强度,降低了塑性,合金穿晶断裂的比例增加。     

Al—Li合金真空除氢与成分变化规律的研究

针对Ａｌ－Ｌｉ合金氢含量高,易产生氢脆等问题,研究了真空除氢对１４２０Ａｌ－Ｌｉ合金含Ｈ量和化学成份的影响规律。     

预变形对Al—Li—Cu—Mg—Zr合金时效析出的影响

通过时效曲线测量和电镜观察,研究了时效前的预变形对一种Al-Li合金时效行为和显微组织的影响。实验结果表明,时效前的少量预变形加速了时效析出过程,促进了S′(Al_2CuMg)相的析出。此外,经过预变形的试样时效后具有较大的时效硬化量,同时具有较窄的晶界无沉淀带。讨论了晶界无沉淀带形成的机理,分析了预变形和时效组织之间的关系。     

分级时效工艺对1420Al—Li合金组织与性能的影响

研究了分级时效工艺对1420Al-Li合金组织与性能的影响，试验结果表明：经70℃／12h＋120℃／4－10h工艺分级时效处理可使1420Al-Li合金的综合力学性能得到显著的提高；分级时效工艺使1420Al-Li合金析出的δ‘相粒子分布均匀、尺寸细小。     

Mn,Zn和Ag对Al—Mg—Li合金组织和性能的影响

在Ａｌ－Ｍｇ－Ｌｉ合金中加入Ｍｎ，Ｚｎ和Ａｇ元素，提高了合金的时效硬化程度和拉伸强度，穿晶断裂的比例增加，塑性稍有降低。这些变化与形成Ａｌ６Ｍｎ粒子和Ａｇ，Ｚｎ在δ′粒子中富集有联系。     

Mg—Li合金的均化制度研究

对Mg-Li合金的均匀化工艺及制度进行了研究。实验表明，铸锭包覆铝箔的方法可以使均化过程顺利进行；确定了Mg-Li二元合金的均化制度为300℃×24h，添加合金元素的Mg-7Li-14Zn三元以上的合金均化制度确定为300℃×36h。     

Li对Li—Mg—Si合金时效过程的影响

Ａｌ－０．６Ｍｇ－０．８Ｓｉ－０．２Ｃｒ合金中加入不同含量的Ｌｉ后,无针状Ｍｇ２Ｓｉ相析出,而形成近球形ＡｌＬｉＳｉ相,δ’成为主要时效析出相。     

Cu、Li 含量对Mg、Ag、Zn 复合微合金化铝锂合金力学性能及微观组织的影响

通过18个不同Cu(3.24%~4.16%)、Li(0.94%~1.44%)含量的0.4Mg+0.4Ag+0.4Zn复合微合金化Al-Cu-Li合金,研究总结了T8时效处理时Cu含量及Li含量对铝锂合金强度和微观组织的影响,并采用合金中非固溶Cu、Li原子总分数及Cu/Li原子分数比例阐明了强度及微观组织的影响规律及机理。结果表明:合金中时效强化相包括T1相(Al2Cu Li)、θ'相(Al2Cu)和δ'相(Al3Li)。Cu、Li原子总分数及其比例增加,合金中时效强化相总量及T1相比例大,合金强度较高。而Cu/Li原子分数比例较低,δ'相比例增加,T1相比例下降,合金强度降低。     

超轻型Mg—Li合金

Ｍｇ－Ｌｉ合金具有高的比强度和比模量,在航天及航空等领域中具有广阔的发展前景。本文详细介绍了Ｍｇ－Ｌｉ合金的发展现状及性能改善的途径。     

纯镁和镁锂合金在中性3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了纯Mg和Mg-Li合金在中性3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,采用扫描电镜观察了腐蚀后的表面形貌,利用XRD测试了腐蚀前后纯Mg和Mg-Li合金表面的组成成分,并用失重法测试了腐蚀速率。结果表明:腐蚀初期,纯Mg的腐蚀电流小于Mg-Li合金,纯Mg的腐蚀电位高于Mg-Li合金,纯Mg的电化学反应电阻大于Mg-Li合金。经过24h腐蚀后,纯Mg的腐蚀速率大于Mg-Li合金,且两者腐蚀形貌不同,纯Mg的腐蚀坑大而深,蚀坑数量少;Mg-Li合金的腐蚀坑小而浅,蚀坑数量多并且表面变黑。纯Mg的腐蚀产物主要为Mg(OH)2,Mg-Li合金的腐蚀产物主要为Mg(OH)2,LiOH,MgLi,Mg3Li7,Al2O3。     

低密度镁锂合金性能强化与精密成形技术

针对轻质高强和近成形复杂结构的技术要求,提出一种基于低密度镁锂合金薄壁筒形件的等温超塑性双向挤压近净成形方法,研究了铸态成形性能、铸态和轧制态在不同温度下的力学性能变化规律。研究结果表明,铸态下延伸率约12%,抗拉强度约145 MPa,轧制态下延伸率变化不大,但抗拉强度提升到180 MPa以上。采用本论文方法镁锂合金的延伸率和抗拉强度显著提高,分别达到21%和216 MPa,表明高温大变形过程中,实现了晶粒细化,大量增强相弥散在晶粒内部,起到性能强化作用,成功实现其性能强化和复杂结构件的精密成形。     

工业供应态LY12铝合金的超塑性

对工业供应态LY12铝合金棒材的超塑性进行了研究。结果表明 :该合金在温度为 75 3K、应变速率为 3.3× 10 - 4s- 1的拉伸变形条件下 ,断裂延伸率为 313% ,应变速率敏感性指数m值约为 0 .33;断裂延伸率的实验值与Ghosh Ayres公式的理论值吻合 ;超塑性变形的主导机制符合Langdon大晶粒模型     

高速冲击载荷下Mg-Li合金的动态裂纹扩展行为

利用Hopk inson压杆实验装置对二种单相Mg-L i合金的三点弯曲试样进行了冲击实验,分析了不同结构Mg-L i合金的动态裂纹扩展特性及其微观断裂机制。结果表明:在高速冲击条件下,单相Mg-L i合金的裂纹扩展主要是减速过程,且随L i含量增加,由于合金组织结构的转变(hcp→bcc),加之合金中A l的添加而沉淀的MgL i2A l与A lL i粒子的作用,致使Mg-L i合金的裂纹扩展速度显著降低。其中,Mg-3.3L i合金的最大裂纹扩展速度达1253.37 m/s,而Mg-14L i合金的最大裂纹扩展速度为935.56 m/s。此外,在高速冲击条件下,Mg-3.3L i合金产生沿晶脆性断裂,而Mg-14L i合金主要为延性断裂。     

不同预变形量T8态时效2195铝锂合金微观组织与强度贡献

以21 mm厚度2195铝锂合金板材为对象,研究了T8态时效时预变形量对其微观组织及力学性能的影响以及不同因素对屈服强度的贡献.结果表明:随着预变形量增大,时效时析出的T1相尺寸减小,数密度增大;而θ'相尺寸和数密度都减小.148℃/38h时效时,预变形量从3％增加到15％,屈服强度由596 MPa增大到638 MPa...     

美军产品保障的过去、现在和未来

美军武器装备产品保障发展经历了从事后保障到综合后勤保障的发展演变过程,自20世纪90年代后期开始进入基于性能的后勤(PBL)保障阶段。近十多年来,为适应国防预算不断吃紧的压力以及新的作战环境和作战样式对产品保障的要求,缩减后勤规模,降低使用和保障费用,提高经济可承受性以及装备的战备完好性,美军出台了一系列新的政策、策略和指南,通过采办改革和产品保障转型,不断改进PBL,加速PBL的有效实施。目前,PBL已演变为美军下一代产品保障策略——基于性能的寿命周期产品保障,仍简称PBL。     

Deformation Behavior of Mg-8 wt%Li Alloy under High-speed Impact

Deformation behavior of the Mg-8 wt%Li alloy at high strain rate was studied by means of the Split Hopkinson Pressure Bar (with strain rate of 103 s-1). It is found that shear localization proves to be the main damage mode for the alloy during dynamic loading. Strain and strain rate are the two necessary parameters affecting the occurrence of deformation and shear bands. Deformation bands begin to form when the strain and strain rate reach 0.20 and 1 900 s-1 respectively and will develop gradually with the strain rate increasing. Be-sides, deformation bands will transform into shear bands when the strain and strain rate reach above 0.25 and 3 500 s-1 separately.