曹跃伟 开题报告 - 复制.doc

.页眉..:挤压态镁锂合金的力学性能测试院(系):材料科学与工程学院班级:材料07-1班姓名:曹跃伟学号:22指导教师:..、研究目的和意义超轻镁锂合金具有比强度、比刚度高,弹性模量高,塑性好,冲击韧性好,低温韧性好,阻尼性能好,对缺口不敏感等一系列优点。因此,超轻镁锂合金不仅能满足航空、航天工业对轻质材料的需求,而目可以减小振动,降低宇宙射线对电了仪器设备的干扰。超轻镁锂合金在日益受到军工和航空航天工业等领域青睐的同时,各领域也对超轻镁锂合金的性能提出了较高的性能要求。本项目针对镁锂合金构件在不同应变率下的拉伸和压缩行为的研究,探讨镁锂合金对应变率的敏感程度及其断口形貌的观察。本项目不仅为提高镁锂合金结构体防断设计水平及安全评定技术提供依据,同时能促进该类合金在军工、航空航天工业等领域更广泛的应用。2、国内外发展情况(文献综述)目前关于镁合金复合材料的研究工作主要集中于材料组成及界面反应、制备及合成工艺和材料结构及性能等方面。I)镁基复合材料主要由镁合金基体、增强相和基体与增强相的接触面-界面组成。基体镁合金可分为3类:室温铸造镁合金、高温铸造镁合金及锻造镁合金。常用基体合金目前有Mg-Al、Mg-Li、Mg-Mn、Mg-Zn、Mg-Zr和Mg-Re,还有较高温度下工作的两个合金系Mg-Ag和Mg-Y。二元Mg-Li合金中常用的合金元素主要有Al,Zn,Cu,Ag,Si,Zr等。其中Al,Zn溶解度较大,具有使基体合金产生固溶强化、时效硬化等作用。添加合金元素后的合金具有较高的强度,但塑性降低较大,组织稳定性也有所降低。Cu,Ag的溶解度较小,改善组织稳定性的效果较好。微量的Zr可显著提高Mg-Li合金的强度、刚度及抗蠕变性能,还可改善Mg-Li合金的超塑性[1]。Mg-Li基复合材料所用强化相,主要有不锈钢丝Ti合金丝,C纤维,SiC短纤维,Al2O3,SiC晶须以及B,B2O3,B4C颗粒等。其中,虽然不锈钢丝和Ti合金丝能够大幅度提高Mg-Li合金的抗拉强度,但由于它们密度较大,不适宜作为轻质Mg-Li复合材料常用的增强体。碳纤维因具有低密度和高强度,理应是Mg-Li基合金最理想的强化物。但是碳纤维与Mg-Li合金熔体迅速反应生成Li2C2化合物,严重损伤碳纤维,增强效果不理想[2]。镁基复合材料根据其使用性能选择基体合金,侧重铸造性能的可选择铸造镁合金基体,侧重挤压性能的则一般选用变形镁合金[3,4]。II)镁基复合材料的制备方法主要有:1)挤压铸造法;2)搅拌铸造法;3)流变铸造法;4)粉末冶金法;5)喷射法真空气压渗透法;6)液态反应法。挤压铸造法是目前制备非连续增强金属基复合材料最成功的工艺。其原理是通过压力将熔融的镁合金渗入到陶瓷纤维的预制体中。目前已经成功制备出Al2O3短纤维增强相AZ91、QE22、Mg-Nd、Al2O3短纤维和SiC颗粒混杂增强AZ91、AZ31、Mg-Li、SiC颗粒增强相AZ91,以及B4C颗粒增强ZM5镁基复合材料。III)对镁基复合材料的组织与性能的研究目前已取得较大的成果,但并不深入全面,力学性能数据分散性较大,仍处于探索研究阶段。镁基复合材料的组织特征是纤维状、颗粒状或晶须增