隨著航空航天、汽車工業(yè)以及電子等領(lǐng)域?qū)p量化的需求,使得具有密度低、比強度高、電磁屏蔽能力強等優(yōu)點的鎂合金具有廣闊的應用前景。然而,Mg合金的室溫塑性較差是制約其廣泛應用的主要因素之一。將Li加入到Mg中形成迄今為止最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料Mg-Li合金可以顯著提高合金的室溫塑性,因此本論文以Mg-Li合金為研究對象,全面探討其塑性變形機制。但是Li的加入同時使得合金的強度顯著下降不能滿足工業(yè)應用的需求,而合金化是提高Mg-Li合金強度最為有效的方法之一。此外,Mg-Li合金的耐腐蝕性能差也是限制其廣泛應用的另外一個因素,而表面處理是提高Mg-Li合金耐腐蝕性能最為直接、有效的方法。針對以上提到的問題,本論文主要從提高Mg-Li基合金強度、塑性及鍍層適應性的角度出發(fā),開展了二元、三元和四元Mg-Li基合金的顯微結(jié)構(gòu)、變形機制及其性能研究,并對Mg-Li基合金表面化學鍍鎳磷方法進行了研究。結(jié)果表明:(1)對于具有α相的Mg-3Li基及Mg-9Li基合金,在熱機械處理過程中主要形成基面織構(gòu),而Mg-9Li基合金的基面織構(gòu)強度較Mg-3Li基合金要弱的多,同時非基面滑移開動。Mg-9Li-(6Al)...

【文章頁數(shù)】：157 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 鎂鋰合金概述
    1.2 合金化元素對Mg-Li合金的作用
        1.2.1 Al元素對Mg-Li合金的作用
        1.2.2 Zn元素對Mg-Li合金的作用
        1.2.3 RE元素對Mg-Li合金的作用
    1.3 變形Mg-Li合金的織構(gòu)
        1.3.1 Mg合金織構(gòu)概述
        1.3.2 Mg-Li合金織構(gòu)的研究進展
    1.4 中子衍射技術(shù)在Mg合金變形行為中的研究
    1.5 Mg-Li合金的腐蝕與表面處理技術(shù)
        1.5.1 Mg-Li合金的腐蝕
        1.5.2 Mg-Li合金表面處理技術(shù)
    1.6 本論文的研究意義及主要研究內(nèi)容
        1.6.1 本論文的研究意義
        1.6.2 本論文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗過程及方法
    2.1 材料成分設計及成分測試
    2.2 合金的制備和熱機械處理
        2.2.1 實驗原材料
        2.2.2 材料的制備
        2.2.3 熱機械處理
    2.3 合金的顯微組織觀察和顯微結(jié)構(gòu)測試
        2.3.1 金相試樣制備和組織觀察
        2.3.2 晶粒尺寸的測定
        2.3.3 高倍顯微組織觀察和能譜測試
        2.3.4 透射電子顯微分析
        2.3.5 合金相組成分析
        2.3.6 合金的織構(gòu)測試
        2.3.7 合金的中子衍射測試
    2.4 合金的力學性能測試
        2.4.1 硬度測試
        2.4.2 拉伸性能測試
        2.4.3 壓縮性能測試
    2.5 合金的耐腐蝕性能測試
        2.5.1 電化學阻抗譜(EIS)測試
        2.5.2 動電位極化曲線測試
        2.5.3 析氫實驗
第3章 二元Mg-Li合金在熱機械處理過程中的織構(gòu)演變及力學性能研究
    3.1 Li含量對鑄態(tài)二元Mg-Li合金顯微組織、力學性能的影響
        3.1.1 鑄態(tài)合金成分
        3.1.2 鑄態(tài)合金的顯微組織
        3.1.3 鑄態(tài)合金的相組成
        3.1.4 鑄態(tài)合金的力學性能
    3.2 Mg-Li合金在熱機械過程中的顯微組織、織構(gòu)演變及力學性能研究
        3.2.1 熱機械處理對合金顯微組織的影響
        3.2.2 熱機械處理對合金織構(gòu)演變的影響
        3.2.3 熱機械處理對合金力學性能的影響
    3.3 分析與討論
    3.4 小結(jié)
第4章 三元Mg-Li-Al合金在熱機械處理過程中的織構(gòu)演變及性能研究
    4.1 Li含量對鑄態(tài)三元Mg-Li-Al合金顯微組織、力學性能及耐腐蝕性能的影響
        4.1.1 鑄態(tài)Mg-Li-Al合金成分
        4.1.2 鑄態(tài)Mg-Li-Al合金的顯微組織
        4.1.3 鑄態(tài)Mg-Li-Al合金的相組成
        4.1.4 鑄態(tài)Mg-Li-Al合金的力學性能
        4.1.5 鑄態(tài)Mg-Li-Al合金的耐腐蝕性能
    4.2 Mg-Li-Al合金在熱機械過程中顯微組織、織構(gòu)演變及力學性能研究
        4.2.1 熱機械處理對Mg-Li-Al合金顯微組織的影響
        4.2.2 熱機械處理對Mg-Li-Al合金織構(gòu)演變的影響
        4.2.3 熱機械處理對Mg-Li-Al合金力學性能的影響
    4.3 分析與討論
    4.4 小結(jié)
第5章 Al和Er復合合金化對Mg-9Li合金顯微組織及性能的影響
    5.1 Al和Er對鑄態(tài)Mg-9Li合金顯微組織和力學性能的影響
        5.1.1 鑄態(tài)Mg-9Li-xAl-xEr合金成分
        5.1.2 鑄態(tài)Mg-9Li-xAl-xEr合金的顯微組織
        5.1.3 鑄態(tài)Mg-9Li-xAl-xEr合金的相組成
        5.1.4 鑄態(tài)Mg-9Li-xAl-xEr合金的力學性能
    5.2 熱機械處理對Mg-9Li-xAl-xEr合金顯微組織、織構(gòu)演變、力學性能及耐腐蝕性能的影響
        5.2.1 熱機械處理對Mg-9Li-xAl-xEr合金顯微組織的影響
        5.2.2 熱機械處理對Mg-9Li-xAl-xEr合金織構(gòu)演變的影響
        5.2.3 熱機械處理對Mg-9Li-xAl-xEr合金力學性能的影響
        5.2.4 熱機械處理對Mg-9Li-xAl-xEr合金耐腐蝕性能的影響
    5.3 交叉軋制對Mg-9Li-xAl-xEr合金顯微組織、織構(gòu)演變及力學性能的影響
        5.3.1 交叉軋制對Mg-9Li-xAl-xEr合金顯微組織的影響
        5.3.2 交叉軋制對Mg-9Li-xAl-xEr合金織構(gòu)演變的影響
        5.3.3 交叉軋制對Mg-9Li-xAl-xEr合金力學性能的影響
    5.4 分析討論
    5.5 小結(jié)
第6章 Mg-Li合金變形機制的原位中子衍射研究
    6.1 單相Mg-3Li合金中子衍射原位拉伸變形行為的研究
        6.1.1 單相Mg-3Li合金在原位拉伸前后的顯微組織
        6.1.2 單相Mg-3Li合金在原位拉伸前后的織構(gòu)演變
        6.1.3 單相Mg-3Li合金原位拉伸力學行為
        6.1.4 單相Mg-3Li合金原位拉伸的晶格應變研究
    6.2 雙相Mg-9Li-6Al-6Er合金中子衍射原位拉伸變形行為的研究
        6.2.1 雙相Mg-9Li-6Al-6Er合金在原位拉伸前后的顯微組織
        6.2.2 雙相Mg-9Li-6Al-6Er合金在原位拉伸前后的織構(gòu)演變
        6.2.3 雙相Mg-9Li-6Al-6Er合金原位拉伸力學行為
        6.2.4 雙相Mg-9Li-6Al-6Er合金原位拉伸的晶格應變研究
    6.3 分析與討論
    6.4 小結(jié)
第7章 雙相Mg-Li合金表面化學鍍鎳磷研究
    7.1 超聲波對雙相Mg-Li合金化學鍍Ni-P的影響
        7.1.1 轉(zhuǎn)化膜預處理及化學鍍Ni-P
        7.1.2 轉(zhuǎn)化膜及Ni-P鍍層的顯微形貌、化學成分及物相結(jié)構(gòu)
        7.1.3 Ni-P鍍層的機械性能
        7.1.4 Ni-P鍍層的耐腐蝕性能
    7.2 雙相Mg-Li合金化學鍍Ni-P/納米SiO₂復合鍍層研究
        7.2.1 Ni-P/納米SiO₂復合鍍層的顯微形貌、化學成分及物相結(jié)構(gòu)
        7.2.2 Ni-P/納米SiO₂復合鍍層的機械性能
        7.2.3 Ni-P/納米SiO₂復合鍍層的耐腐蝕性能
    7.3 分析與討論
    7.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：4046915