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题目:LA141合金高压扭转变形的基础研究

关键词:LA141合金,晶粒细化,高压扭转,微观组织,力学性能

  摘要



大塑性变形法(SPD)是一种制备超细晶材料的新型塑性加工方法,其中高压扭转法(HPT)作为大塑性变性法的典型代表,能够显著细化晶粒,提高材料的力学性能,已经成为材料科学领域的研究热点。

镁锂合金是目前最轻的金属材料,具有密度低,比强度和比刚度高,变形能力和电磁屏蔽能力强等优点,在很多领域都有广阔的应用前景。

本文研究了LA141合金在不同压力和扭转圈数条件下经过高压扭转处理试样的显微组织结构和力学性能的变化,分析了在变形过程中微观组织的变化以及合金的强化机理。试样的显微组织分析使用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜,力学性能分析使用硬度计和拉伸试验机。

通过研究发现高压扭转可以显著细化晶粒,变形从边缘开始慢慢向中间发展,随着压力增大、扭转圈数增多,变形分布越来越均匀,变形向中间发展的也越来越快。高压扭转可以提高合金的硬度。同一条件下,试样中心硬度最小,随着与试样中心距离的增加,试样的硬度缓慢提高,呈现明显的规律性。

LA141合金在高压扭转前、后的断裂方式主要均为韧性断裂,韧性良好。高压扭转可以细化晶粒,达到同时提高韧性和抗拉性能的效果。适当的高压扭转强度,在相同压力下随扭转圈数的增加,合金的抗拉强度和延伸率不断提高;在同一扭转圈数下,随施加压力的增加,合金的抗拉强度和延伸率也不断提高。

高压扭转后合金的纤维组织中分布有细小弥散的第二相质点它可以对晶界起到钉扎作用,细化并抑制加工过程中的再结晶现象。