多向锻造道次对Mg-5.21Li-3.00(Al-Si)-2.16Sn-1.90Y-0.93Er 合金组织性能的影响
2023-09-21孔姝婷曹富荣
有色金属材料与工程 2023年4期
关键词:力学性能
孔姝婷, 曹富荣,2
(1. 东北大学材料科学与工程学院,沈阳 110819;2. 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,沈阳 110819)
为推动实现更加强劲、绿色、健康的全球发展,轻量化材料的应用越来越广泛。镁及镁合金作为密度最低的结构金属材料,具有密度低、比强度高、铸造性能好、力学性能优良等优点,在轻量化材料的发展中脱颖而出。近些年,镁锂合金在航空航天、生物应用、武器装备、电子信息、汽车工业等领域[1-3]的应用越来越广。随之而来,对镁锂合金的性能的要求也逐渐提高,寻求提高镁锂合金强度、减小塑性损失的加工方法很有研究价值。
合金化是一种提高镁锂合金力学性能简单易行且行之有效的重要途径[1]。在镁合金合金化的研究中发现,Al、Si、Sn、Y、Er 等元素的加入都表现出了不同的强化效果。Cao 等[4]设计了一种新型Mg-7Li-2Al-1Y 合金,经过冷轧后获得了很好的力学性能:极限抗拉强度和伸长率分别为299 MPa 和15.7%。研究表明[5-8],加入Al-Si 共晶合金可以提高镁合金的性能,Al-Si 的熔化温度远低于Si,可以降低加入Si 元素后的镁锂合金的熔炼温度。Sn 元素的加入有效地促进了Mg-14Li 合金的晶粒细化和柱状晶向等轴晶的转变[9]。研究显示[10],加入Y 元素降低了Mg-9Li-3Al 合金中α 相的体积分数和基体结构强度,而α 相的最大结构强度可以通过加入Sn 获得。
目前的研究表明,剧烈塑性变形(severe plastic deformation, SPD)也是一种提升镁合金力学性能的方法,在材料的塑性变形过程中能产生更大的累积应变,试样尺寸发生微小改变的同时达到细化晶粒的目的。……
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