文档介绍：Study on the Microstructure and Elevated-
Temperature Property of Mg-9Li-3Al Alloys
with Addition of Sr

A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Degree of Master of Engineering
By
Zhou Wei

Supervised by Prof. Peng Xiao-dong
Major: Material processing Eng.

College of Materials science and engineering of
Chongqing University, Chongqing, China
April, 2011
重庆大学硕士学位论文中文摘要
摘要
镁锂合金是目前最轻的合金,具有低密度、高比强度、高比刚度、阻尼性能
好等一系列优点,因而在航空航天、电子通讯等领域得到日益广泛的应用。然而
镁锂合金由于高温下强度较低、抗蠕变性能差大大限制了其应用。
本论文以 Mg-Li-Al 系合金为基础,采用“对掺法”制备 Mg-Sr 中间合金和
Mg-9Li-3Al-xSr 合金,利用光学显微镜、SEM 扫描电镜、X 射线衍射分析仪和高
温力学性能测试等检测手段对铸态、热处理态和挤压态实验合金进行表征,研究
了不同 Sr 含量对不同状态合金微观组织和高温力学性能的影响规律,分析了合金
的高温强化机理及断裂机制。
研究结果表明,碱土 Sr 在合金中生成了高温硬质相 Al4Sr,主要沿晶界分
布,具有细化晶粒的作用。当 Sr 的含量为 %时,合金晶粒明显细化。合金
在挤压过程中发生了动态再结晶,晶粒大小变得更加细小均匀,Al4Sr 化合物相
从连续网状分布转变为块状和颗粒状均匀分布于合金基体,进而提高了合金的力
学性能。
对合金进行 100℃和 150℃高温拉伸测试,结果得出,锶的加入提高了合金
的耐热性能,含 Sr 的合金高温抗拉强度相对于 Mg-9Li-3Al 合金明显提高,挤压
态合金高温力学性能明显优于铸态。合金高温的断裂面形态特征表明,随着 Sr 元
素的含量增大,Mg-9Li-3Al 合金沿晶断裂的趋势有所增加。
挤压态合金在 100℃时,延伸率均在 10%以上,当 Sr 的含量在 %左右
时,合金抗拉强度达到最大值 ,比 Mg-9Li-3Al 合金提高 %,此时
实验合金的综合力学性能最佳。
Sr 提高 Mg-9Li-3Al 合金高温性能的机理主要表现为:Sr 优先与偏聚在晶界
的 Al 结合而形成高熔点(1040℃)的 Al4Sr 相,Al4Sr 的数量随 Sr 加入量的增加而
增多,使 Mg17Al12、AlLi 数量减少,而 Al4Sr 热稳定性好,有效地阻止位错滑移
和晶界滑动,增强了合金的耐热性能。Sr 含量过高则导致 Al4Sr 呈聚集分布,降
低合金的力学性能,相反,适量的 Sr 会提升合金的性能。

关键词:Mg-Li 合金,Sr,挤压变形,微观组织,高温力学性能

I
重庆大学硕士学位论文英文摘要
ABSTRACT
Mg-Li alloy is known as the lightweight to its low density,high strength-
to-weigh, rigidity-to-weigh ration and good damping capacity properties, Mg-Li alloys
are applicable to aerospace,electronics munication industries ,which would be
likely to expanding at a high rate.
Research works of this thesis aim at Mg-Li-Al alloy. Mg-Sr intermediate alloy and
Mg-9Li-3Al alloy were prepared using “Incorporation method”. The influence of Sr on
the microstructure of as-cast,h