Mg-Li-Al合金的力学性能和阻尼性能

研究了不同锂含量的Mg Li Al合金的力学性能和阻尼性能。结果表明 ,随锂含量的增加 ,Mg Li Al合金的密度和抗拉强度降低、塑性明显提高 ;而Mg Li Al合金的阻尼性能随锂含量的增多和温度的提高而明显增高 ,其中Mg 8Li 1Al合金的室温延伸率为 35% ,室温阻尼性能高达 0 .0 1。Mg 8Li 1Al合金的阻尼明显大于Mg 4Li 1Al合金的阻尼 ,是由于Mg 8Li 1Al合金具有α β双相共晶混合组织 ,α和β相的相界面在循环载荷下产生微滑移 ,而形成相界阻尼 ;而Mg 4Li 1Al合金中只存在α单相组织。     

合金元素对Mg-Li合金组织及性能的影响

合金化可以细化Mg-Li合金晶粒,从而提高综合力学性能,还可以改善合金耐蚀性、热稳定性。本文综述了Al、Zn、碱土元素和稀土元素等常用元素对Mg-Li超轻合金微观组织和性能的影响,一般情况下,Al和Zn主要通过固溶强化提高Mg-Li合金强度,碱土元素主要通过细晶强化来提高Mg-Li合金强度,稀土元素则通过细晶强化和金属间化合物的第二相强化来提高Mg-Li合金的综合性能。本文还指出了Mg-Li超轻合金合金化存在的问题及发展趋势。     

铁基阻尼合金阻尼及力学性能研究进展

铁基阻尼合金是一种依靠自身机制将部分振动能转化为热能散发掉的减振材料,能够有效减弱振动与噪声对设备和工人的影响,并且拥有加工性好、耐蚀性好、使用温度范围宽以及价格低廉等特性.然而,铁基阻尼合金的阻尼性能与力学性能的合理搭配仍是未有效解决的难题,无法满足实际工程应用.研究者发现热处理、元素掺杂等手段对铁基阻尼合金阻尼性能或力学性能能够产生不同程度的优化,但在提升力学性能时几乎都会使阻尼性能恶化.为了给探究调控阻尼与力学性能有效的工艺方法提供参考,对铁基阻尼合金的阻尼机理、阻尼性能影响因素以及力学性能的特点进行了阐述,最后对铁基阻尼合金研究方向进行了展望.     

铁基阻尼合金阻尼及力学性能研究进展

铁基阻尼合金是一种依靠自身机制将部分振动能转化为热能散发掉的减振材料,能够有效减弱振动与噪声对设备和工人的影响,并且拥有加工性好、耐蚀性好、使用温度范围宽以及价格低廉等特性.然而,铁基阻尼合金的阻尼性能与力学性能的合理搭配仍是未有效解决的难题,无法满足实际工程应用.研究者发现热处理、元素掺杂等手段对铁基阻尼合金阻尼性能或力学性能能够产生不同程度的优化,但在提升力学性能时几乎都会使阻尼性能恶化.为了给探究调控阻尼与力学性能有效的工艺方法提供参考,对铁基阻尼合金的阻尼机理、阻尼性能影响因素以及力学性能的特点进行了阐述,最后对铁基阻尼合金研究方向进行了展望.     

超轻质Mg-Li合金的研究现状

Mg-Li合金具有低密度、高的比强度和比模量,在宇航、汽车、电子等领域有广阔的应用前景,但是Mg-Li合金较低的高温力学性能限制了它的发展.介绍了Mg-Li系合金力学性能的研究现状及发展方向.     

超轻Mg-Li合金

简述了Mg-Li合金的发展历史，总结了Mg-Li-Zn及Mg-Li-Al三元合金的力学性能及时效行为，并概括了几种Mg-Li合金的加工(处理)方法。     

混合稀土对超轻Mg-Li合金微观组织和力学性能的影响

本文研究了La/Ce混合稀土对Mg-9Li-3Al-xRE(x=0、0.5、1、1.5、2 w.%)合金微观组织和力学性能的影响。在加入混合稀土的铸态合金中,形成了Al4RE相,并且Mg17Al12相的含量和α-Mg相的体积分数均被减少。此外,细化了α-Mg相并提高了合金的力学性能。但是,随着La/Ce混合稀土含量的增加,Al4RE相的尺寸增大,降低了合金的力学性能。在加入混合稀土的挤压态合金中,合金中Al4RE相挤压破碎至1-3μm,分布于β-Li基体中和α/β相之间。Mg-9Li-3Al-1.5RE合金获得最好的机械性能,最大抗拉强度和延伸率分别为228.3Mpa和20.8%,同铸态Mg-9Li-3Al相比分别提高了88.6%和197.4%。     

剧塑性变形及退火后Mg-Li合金的组织与力学性能

采用剧塑性变形工艺(等通道转角挤压和轧制)以及随后的短时间退火制备高性能Mg-Li合金,通过显微组织观察、扫描电镜分析、X射线衍射仪测试和室温拉伸测试等研究变形前后合金组织、力学性能及强化机制。结果表明:合金铸态晶粒粗大,主相为β相,α相分布于β相的晶界以及晶内;同时,晶内存在大量Al2Y和AlLi析出相。由于动态回复作用显著,合金变形时并未发生明显的动态再结晶现象;经短时间退火后,合金组织发生完全再结晶,其晶粒细化至27.1μm(12pra工艺,即等通道转角挤压、轧制及退火)。铸态合金的抗拉强度和伸长率分别为131.1 MPa和47.1%;经12pr(等通道转角挤压及轧制)变形后,合金的伸长率达到90.5%,而抗拉强度稍有提高,这主要受位错协调变形及动态回复作用的影响;退火后合金的伸长率显著降低而强度提高至237.6 MPa(12pra),出现退火致强化现象,其主要的机制是有限位错源强化及晶界强化。     

材料阻尼及ZA合金阻尼性能的研究现状

综述材料的阻尼特性及ZA合金阻尼性能的机制测量方法与研究现状。     

Mg-Li合金的性能研究

根据Mg-Li二元合金相图设计了三种Li含量的Mg-Li合金。这三种合金分别具有α单相、α＋β共晶和β单相组织。对三种合金分别进行了拉伸、冲击试验和断口分析。结果表明：Mg-3．5Li（α相）合金有最高的抗拉强度和最低的塑性及韧性，拉伸和冲击断口主要呈脆性断裂特征；Mg-8Li（α＋β共晶）合金有最好的屈服强度、塑性和韧性，拉伸和冲击断口主要呈韧性断裂特征。     

热处理温度对Fe-5.5Al-2Mo合金阻尼性能及力学性能的影响

用倒扭摆法和万能试验机测试了Fe-5．5Al-2Mo合金在不同温度热处理后的阻尼性能和力学性能，分析了退火温度对该减振合金性能的影响规律。结果表明，随着热处理温度升高，Fe-5．5Al-2Mo合金的阻尼性能逐渐升高，在900℃时最好，对数衰减率达到0．17；继续升高温度，合金的阻尼性能下降。Fe-5．5Al-2Mo合金在800℃～1000℃退火时，抗拉强度保持在620MPa左右。     

Li含量对Mg-Li合金组织与性能的影响

采用熔盐保护法熔铸了Mg-4Li、Mg-8Li及Mg-12Li合金,研究了Li含量变化对Mg-Li合金组织与性能的影响,并探讨了T5热处理对Mg-8Li组织、硬度及压缩性能的影响。结果表明,Mg-4Li合金组织为单相α-Mg固溶体,Mg-8Li合金组织为α+β双相固溶体,Mg-12Li合金组织为单相β-Li固溶体。三种合金中Mg-8Li合金硬度最高。随时效温度提高和保温时间延长,Mg-8Li合金的硬度增大,175℃×12 h时Mg-8Li合金既保持了较高的抗压强度,又有较好的塑性变形能力。     

时效对Al-Li-Cu-Mg-Zr合金力学性能及阻尼特性的影响

对Al-Li-Cu-Mg-Zr合金8090热轧板材进行了不同的时效处理，测试了该合金在不同时效状态下的力学性能和阻尼特性。结果表明：该合金在不同时效状态下，其力学性能有明显差异，阻尼特性也有较大差别。通过调整合金的时效工艺可改变该合金的阻尼特性。     

Cd对Mg-0.6Zr-0.4Zn合金力学性能和阻尼性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射仪及动态热机械分析仪研究了Cd对Mg-0.6Zr-0.4Zn合金力学性能及阻尼性能的影响.结果表明,加入Cd后,Mg-0.6Zr-0.4Zn合金的强度变化不大,伸长率明显提高,断裂方式由解理断裂转变为准解理断裂;同时合金的阻尼性能有所提高,在晶粒粗化和溶质原子增多的相互作用下,当Cd含量小于0.6%时,合金阻尼性能随Cd含量的增加而增大;超过0.6%后增幅减缓.合金的阻尼行为可按G-L位错钉扎理论解释.     

Mg-Li合金变形行为研究现状

Mg-Li合金是迄今最轻的金属结构材料,在通讯电子工业、军工和航空航天领域中得到应用.本文综述了Mg-Li合金变形行为的研究现状.     

氮对Fe-Mn合金阻尼性能和力学性能的影响

通过内耗检测技术研究了氮对Fe-14．1Mn和Fe-17．6Mn合金阻尼性能的影响,以及氮对Fe,Mn系合金相组成和力学性能的影响。结果表明,Fe-14．1Mn比Fe-17．6Mn合金具有更高的阻尼性能;合金中分别加入质量分数为0．2％的氮,两种合金的阻尼性能略有改变,同时Fe-17．6Mn合金的σb从465MPa增加到695MPa,δ从3．7％增加到12．6％,而Fe-14．1Mn合金的σh从470MPa增加到690MPa,δ从5．4％降到4．0％。     

冲击载荷作用下Mg-Li合金的力学性能及显微组织

采用分离式霍普金森压杆(SHPB)对真空熔炼制备的Mg-Li合金进行了静、动态试验研究,试件的加载应变率范围为1.7×10-3～1026s-1,得到了材料在不同应变率下的应力-应变曲线。并根据实验结果确立了Mg-Li合金在一维应力高应变率冲击状态下的本构关系。同时还分析了不同应变率冲击后Mg-Li合金的金相组织。结果表明,该Mg-Li合金在室温下的动态冲击性能对应变率不敏感。Mg-Li合金在一维应力高应变率冲击状态下的本构关系为σ=1.5ε,(σ0.12GPa),σ=0.12+2.7ε1.2(σ≥0.12GPa)。随着应变率的增加,晶粒尺寸先变小,再趋于不规则形状,而且晶界处分布的短条状化合物也逐渐集中。     

微量Y对Mg-0.6Zr合金阻尼性能和力学性能的影响

采用动态机械分析仪(DMA)及电子式万能试验机研究了微量Y对Mg-0.6Zr合金阻尼行为和力学性能的影响,分析了合金的阻尼特性随应变振幅及温度变化的机制。结果表明,添加微量Y(0.5wt%)后,其细晶强化和固溶强化作用提高了Mg-0.6Zr合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率。同时由于Y的加入,合金晶界数量增多,对位错运动的进一步阻碍作用使合金的应变振幅效应降低,从而降低了其阻尼性能。研究还发现,Mg-0.6Zr合金及Mg-0.6%Zr-0.5%Y分别在65和75℃处出现一个明显的阻尼峰,且当温度分别达到200和250℃时,合金的阻尼性能随温度升高而急剧增加。     

铸造Mg-Zr-Er-Zn合金的力学性能和阻尼行为

通过电子显微镜、阻尼性能和力学性能测试等研究Mg-0.6Zr-0.6Er-1Zn合金力学性能和阻尼行为.结果表明:加入0.6%Er 1%Zn后,在晶界附近存在含Er和Zn的质点减缓了枝晶生长,起到细化Mg-0.6Zr合金组织的作用,使得其晶粒尺寸减小至60 μm左右,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到198.8MPa、83.0MPa和24.5%,较Mg-0.6Zr合金均有不同程度的提高,且比阻尼为48.1%,仍具有较高的阻尼性能.     

不同相组成铸态Mg-xLi-1Al合金的阻尼性能(英文)

采用真空熔炼法制备三种不同相态的Mg-xLi-1Al三元合金,并使用光学显微镜、X射线衍射分析及动态力学分析仪研究其显微组织及阻尼性能。结果表明:由于锂含量的增加,合金的相结构发生转变且出现新的阻尼机制,其中BCC结构的出现使阻尼性能显著提高,同时弹性模量的减小也使临界应变振幅值降低。两相共存状态的合金随温度变化表现出较高的阻尼现象,并在低温与高温区均出现两个较为明显的峰值,其中低温区的P1峰是位错阻尼峰,高温区的P2峰是晶界阻尼峰。