镁锂合金

摘要： 采用浸沾法在轧制态Mg-8Li表面制备出了锡酸盐化学转化膜,并探索了转化液成分对镁锂合金的防护性能的影响,通过析氢实验选出最佳转化工艺,使膜层更加致密、耐蚀性更好,并使用电化学工作站对膜层的耐蚀性进行表征,通过SEM及EDS对膜层的微观形貌及成分进行观察分析。

摘要： 镁锂合金是一种新兴的超轻材料,具有比强度和比刚度高、弹性模量高、塑性和冲击韧性好等优点,是航天航空、兵器工业、核工业、汽车和医疗器械等领域理想的结构材料之一。镁锂合金的迅速发展和应用对其连接提出了新的要求,需要研发合适的焊接方法来实现合金连接,并逐步取代铆接等机械连接方式。目前镁锂合金的焊接方法主要集中于非熔化极惰性气体保护焊(TIG焊)、激光焊、电子束焊和搅拌摩擦焊。熔焊方法的核心问题在于热输入的控制,把控不当会导致焊接缺陷、晶粒粗化、合金元素烧损和未焊透等问题,虽然搅拌摩擦焊可以在很大程度上避免这些缺陷,但其本身也存在焊后延伸率大幅下降的问题。当前学者的研究主要集中于焊接工艺、接头组织和力学性能等方面,经过相关的探索研究成功实现了镁锂合金的焊接。目前,镁锂合金的各种焊接方法在工艺研究上都取得了较好的效果,能够在较宽的工艺窗口下得到成形良好、无缺陷的焊接接头;在合适的焊接工艺下,焊缝区晶粒显著细化,甚至出现纳米级晶粒,部分研究中焊接接头各区域组织均匀,成功得到极窄的热影响区;大部分学者的研究都表明焊接接头的抗拉强度和焊缝的硬度得到提高,采用人工时效处理以恢复接头的延伸率具有良好的前景。为进一步推广镁锂合金焊接技术的实际应用,本文对TIG焊、激光焊、电子束焊和搅拌摩擦焊方法得到的焊缝成形、接头微观组织和力学性能进行了综述,分析和探讨了不同焊接方法在镁锂合金焊接中存在的核心问题以及可能的解决措施,并对镁锂合金焊接技术未来的探索方向进行了思考和展望。

摘要： 对Mg-14Li-1Al及Mg-14Li-1Al-0.3Sr合金进行了挤压比分别为4和25的2次正向挤压试验,研究了Sr对大挤压比制备Mg-14Li-1Al合金微观组织及力学性能的影响.研究结果表明:添加质量分数为0.3%Sr到Mg-14Li-1Al合金可以明显细化合金的铸态组织,经2次挤压后合金的晶粒为均匀细小的再结晶晶粒,平均晶粒尺寸大约为25μm,铸态合金中存在的网状第二相Al_(4)Sr在经2次挤压后变成更加细小的颗粒,均匀的分布在基体中.经2次挤压后Mg-14Li-1Al-0.3Sr的力学性能较Mg-14Li-1Al均有提高,其中抗拉强度为220 MPa,屈服强度为197 MPa,延伸率为20%,其断口呈现韧性断裂的特征.

摘要： 采用异步轧制、多向异步轧制、高温异步轧制、高温多向异步轧制四种不同的方式轧制双相镁锂合金板材。通过光学显微镜、MTS E43拉伸试验机和X射线衍射仪观察不同工艺轧制后合金的显微组织、力学性能以及织构特征,综合分析温度和轧制方向条件耦合对镁锂合金组织和力学性能的影响。结果表明:四种轧制工艺可以使α-Mg相沿轧制方向伸长,同时沿着轧制方向法向细化。高温多向异步轧制后α相厚度最低为2.6μm。多向异步轧制后材料的屈服强度、抗拉强度、伸长率分别为149,167 MPa,14.5%,其综合力学性能最优。多向轧制使双峰织构沿ND方向45°偏转,高温轧制使双峰织构由基极向RD方向偏转的角度降低。轧制后样品R-cube织构组分最强,高温多向异步轧制使β-Li相轧制织构转变成为{001}〈100〉织构,有利于{011}〈111〉滑移系发生多滑移。

摘要： 镁锂合金具有高比强度、良好的阻尼特性、减震性能以及其抗电磁屏蔽能力,因此在各个领域都有广阔的应用前景,但是由于镁锂合金化学耐腐蚀性能较差,这极大地限制了镁锂合金的应用。本文利用氟化钾制备了氟化涂层,其作为基底涂层与电沉积法制备的Zn-Al层状双氢氧化物(LDH)涂层组成复合涂层,用以改善镁锂合金的耐腐蚀性能。采用XRD、SEM、EDS对涂层形貌和组成进行表征,利用极化曲线、EIS以及静态腐蚀测试研究复合涂层对镁锂合金在3.5%氯化钠溶液中的耐腐蚀性能。研究结果表明:复合涂层在镁锂合金表面成功制备;氟化/LDH复合涂层能够有效改善镁锂合金在3.5%氯化钠溶液中的耐腐蚀性能。

摘要： 镁锂合金是目前最轻的金属结构材料,具有较高的比强度、优异的阻尼性能和电磁屏蔽性能,应用前景广阔,但强度低限制了其在实际工程中的应用。为了促进镁锂合金在工程中的应用,研究镁锂合金的强化方法极其重要。综述了近儿年对镁锂合金强化方式(合金化强化、热处理强化、变形加工强化、复合强化)的研究进展,分析了各种强化方式的优缺点。

摘要： LA103Z镁锂合金由于其优异的性能,目前已成为具有发展前景的航空航天轻量化材料。为了探究热处理温度对双相LA103Z镁锂合金性能的影响,本文对锻造态LA103Z镁锂合金进行了不同温度的热处理实验,然后对原始合金与不同温度热处理实验的试样进行显微组织宏观比较和定量分析。研究结果表明:在热处理过程中,α相发生了面积长大和形状球化,而β相晶粒尺寸逐渐均匀化,并有一定程度的长大,同时α相与β相发生相转变。其中在150~200°C时,β相晶粒逐渐变为等轴状,α相面积变大并且相占比增加,合金均质化并强度增加;而在250°C时,β相晶粒尺寸增长趋势较快,出现粗大的趋势,而α相由于脱锂现象占比增大,面积有减小并形状有球化的趋势,导致合金塑性下降。因此,热处理温度在200°C时,LA103Z镁锂合金的综合性能最好。

摘要： 在LA141镁锂合金表面制备微弧氧化热控膜层,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪(XRD)及辐射计等方法,对膜层的表面形貌、组成及热控性能进行分析。结果表明:酸洗预处理后,LA141镁锂合金表面微区结构均匀、平整,当氧化终止电压为300~350 V时,可获得表面光滑、均匀和致密的微弧氧化热控膜层,其微孔尺寸小于5μm;膜层是由镁、氧、磷、氟、锂和少量的铝元素组成的非晶态陶瓷膜;膜层热控性能及厚度均随氧化终止电压的升高而提高;当氧化终止电压为350 V左右时,微弧氧化热控膜层的综合性能最优。

摘要： 目的提高镁锂合金的耐蚀和耐磨性,拓宽其应用范围。方法保持水热温度为90°C,改变水热时间,采用原位水热法在LA43M镁锂合金表面制备了Mg-Al层状双金属氢氧化物(LDH)膜层。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)分别表征了膜层的表面形貌、成分及物相。采用浸泡试验、析氢试验、动电位极化测试以及摩擦磨损试验对膜层的耐蚀性、耐磨性进行了评估。结果水热反应后,在合金表面形成了细小片状结构,且随着水热时间的延长,尺寸变大,数量增加,分布越密集。经XRD分析,得到了LDH特征衍射峰。浸泡及析氢试验表明,LDH膜层的耐蚀性顺序为LDH-30 h>LDH-18 h>LDH-12 h>LA43M基体。其中LA43M基体在浸泡8 d后,腐蚀严重,出现了明显的腐蚀坑和裂纹;而LDH膜层试样腐蚀程度较轻,只在部分区域出现点蚀和微裂纹。动电位极化测试表明,水热30 h的膜层具有良好的耐蚀性。与基体相比,其自腐蚀电位提高了143.7 mV,腐蚀电流密度降低了约2个数量级。摩擦磨损试验结果显示,基体的摩擦因数最大,磨痕深而宽,而LDH膜层的摩擦因数均明显小于基体,磨痕浅而窄。结论Mg-Al LDH膜层在提高镁锂合金基体耐蚀性的同时,也能使基体的耐磨性有所改善。

摘要： 采用CO2激光焊接厚度为2 mm的LZ92镁锂合金板,研究了焊接接头的显微组织、物相组成、显微硬度与拉伸性能.结果表明:LZ92镁锂合金焊接接头成形良好,焊缝中无明显气孔、裂纹等缺陷;母材与焊缝的物相组成相同,由α相、β相和中间相Mg7Zn3组成;母材由等轴状β相和枝晶状与颗粒状α相组成,热影响区由粗大的β相和少量细小颗粒状α相组成,焊缝中大量细针状和细小颗粒状α相均匀分布在β相中,β相晶界消失;焊缝的硬度最高,母材的次之,热影响区的最低;焊接接头的抗拉强度为158 MPa,为母材的86.8％,断后伸长率为27％;焊接接头的拉伸断口位于影响区与焊缝间的熔合线处,断口由韧窝和解理面组成,断裂形式为混合型断裂.

摘要： 本文以镁锂合金为基体,采用浸锌化学镀镍法在镁锂合金表面获得了Ni-P合金镀层.采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)并结合电化学测试等方法分析了镁锂合金化学镀层的表面形貌、结合力、耐蚀性等性能.结果表明,Ni-P合金镀层均匀细致,与镁锂合金基体结合较好,可以通过250°C热震试验、划格试验.

摘要： 利用微弧氧化技术,通过在电解液中加入石墨烯添加剂,在镁锂合金表面制备出一层含碳的微弧氧化陶瓷层.利用扫描电镜、原子力显微镜以及X射线衍射仪分析了陶瓷层的表面形貌、粗糙度以及物相组成,利用摩擦磨损试验仪对陶瓷层在室温下的摩擦学性能进行研究.其结果表明,加入石墨烯后制备出的含碳陶瓷层表面放电微孔分布均匀,且其微孔尺寸和陶瓷层表面粗糙度均明显降低.此外,含碳陶瓷层主要由Si02、Mg2Si04以及MgO物相组成,而石墨烯则以机械形式弥散分布于陶瓷层中并起到减摩作用.当石墨烯含量为10mL/L时,陶瓷层表面显微硬度为1317.6HV0.1kg,其摩擦系数仅为0.09,表现出良好的摩擦学性能.

摘要： 分流模挤压是生产空心型材的最主要手段,具有生产效率高、可成形复杂截面型材等优点.分流模挤压过程中不可避免的产生纵向焊缝,且焊缝通常型材中最薄弱的部分.本文研究了挤压比对LZ91镁锂合金分流模挤压成形微观组织和焊合质量的影响规律.结果表明,通过分流模挤压获得的LZ91镁锂合金型材微观组织呈不均匀分布,但随着挤压比的增大,应变及微观组织的分布将趋于均匀.此外,通过J准则对焊合质量进行了评价,发现靠近型材中心区域焊合质量最差,而随着挤压比的增大,焊合面处的静水压力增大,焊合质量得到了提高.

摘要： 本文首先对镁锂合金研究历史、现状以及应用进行简单的介绍,然后重点针对镁锂合金的超塑性,介绍了镁锂合金超塑性的特点、研究现状,最后提出了镁锂合金超塑性未来发展方向.

摘要： 本文利用微弧氧化技术在镁锂合金表面制备陶瓷层,在硅酸盐电解液中加入石墨烯添加剂,得到含碳微弧氧化陶瓷层.利用电子扫描显微镜(SEM)观察其表面形貌和截面厚度,利用能谱仪(EDS)分析陶瓷层成分.其结果表明电解液中加入石墨烯添加剂制备出的陶瓷层表面存在大量微孔,微孔直径变小.陶瓷层总厚度约为15um,分为致密层(3um)和疏松层(12um).利用X射线衍射仪(XRD)检测陶瓷层物相组成,其结果表明陶瓷层主要由Mg、Li、SiO2、MgO和Mg2SiO4物相组成.利用原子力显微镜(AFM)检测陶瓷层表面粗糙度,其结果表明含碳陶瓷层的表面粗糙度降低了83.174nm.利用CS360电化学工作站检测了陶瓷层在NaCl溶液中的耐蚀性,其结果表明含碳陶瓷层耐腐蚀性有所提高.

摘要： 镁锂合金是目前密度最小的金属结构材料,是部件轻量化的理想结构材料之一,具有高的比强度和比刚度、优良的抗震性能、电磁屏蔽能力、切削加工能力以及易于回收等优点.同时,镁锂合金也存在一些问题,比如力学性能较差,高温力学性能较低,耐蚀性差等.针对以上问题,本文综述近年来镁锂合金相关研究的最新进展,包括镁锂合金的微合金化、热处理、热挤压变形、表面处理等研究领域,探讨目前镁锂合金所存在的问题,以及未来该领域的研究方向.

摘要： 镁锂合金是目前最轻质的金属结构材料,有很高的比强度和比刚度,是器件轻量化的首选.通过金属间化合物YAl2颗粒复合强化使得Mg-Li合金强度大为提高,但极差的抗腐蚀性仍然是制约Mg-Li合金及其复合材料应用的主要因素.本文通过静态腐蚀试验、电化学试验,结合腐蚀速率、腐蚀电流密度,利用SEM观察腐蚀前后的形貌,以及XRD分析腐蚀产物主要物相组成,研究Mg-14Li-3Al(LA143)合金及其YAl2颗粒增强复合材料(YAl2p/LA143)的腐蚀行为、复合界面腐蚀机制.结果表明:YAl2p中的Y元素和Al元素通过微区扩散可以提高镁锂合金的析氢过电位,增强表面膜层Mg(OH)2稳定性,从而提高合金的击穿电位,降低钝化电流,使得YAl2p/LA143的腐蚀速率在整个试验周期内均小于LA143,YAl2p/LA143表现出较好的耐蚀性.

摘要： 镁锂合金MBLS10A-200的密度、抗拉强度和延伸率分别约为1.5g/cm3、160MPa和65％,是一种新型超轻材料.目前,该材料在航空、航天和电子等领域复杂形状结构中的应用日益增多,工业界对MBLS10A-200合金的焊接技术及其焊接接头耐腐蚀防护技术的需求日益迫切,而相关的研究报道比较少.本文基于正交试验设计优化了5mm厚MBLS10A-200镁锂合金的激光焊接工艺参数,获得了延伸率约为59％、与母材等强度的MBLS10A-200镁锂合金激光焊对接接头,用电化学方法检测了激光焊接头的耐腐蚀性.在试验中发现焊缝区金属的耐蚀性远高于母材,焊缝区金属腐蚀电流密度比母材降低两个数量级.

摘要： 对挤压态Mg-11Li-3Al-xZr(x=0,0.1)合金进行了不同温度的固溶处理,采用金相观察、X射线衍射、扫描电镜观察以及硬度、拉伸测试等手段,研究了固溶处理后合金的显微组织及力学性能.结果表明,挤压态Mg-11Li-3Al合金由β-Li、α-Mg、θ-MgLi2Al、AlLi相组成,450°C固溶处理后θ-MgLi2Al、AlLi、α-Mg相溶解到β-Li基体中,晶粒尺寸变大;添加0.1％的Zr后,Mg-11Li-3Al-0.1Zr合金中没有形成新相,450°C固溶处理后同样得到完全的β-Li单相合金,晶粒尺寸未发生明显改变,但合金的热稳定性提高.随着固溶温度升高,Mg-11Li-3Al-xZr(x=0,0.1)合金挤压板硬度不断提高,在400～450°C之间达到最大;屈服强度及抗拉强度随固溶温度升高而变大,但伸长率降低.

摘要： 对挤压态Mg-11Li-3Al-xZr(x=0,0.1)合金进行了不同温度的固溶处理,采用金相观察、X射线衍射、扫描电镜观察以及硬度、拉伸测试等手段,研究了固溶处理后合金的显微组织及力学性能.结果表明,挤压态Mg-11Li-3Al合金由β-Li、α-Mg、θ-MgLi2Al、AlLi相组成,450°C固溶处理后θ-MgLi2Al、AlLi、α-Mg相溶解到β-Li基体中,晶粒尺寸变大;添加0.1％的Zr后,Mg-11Li-3Al-0.1Zr合金中没有形成新相,450°C固溶处理后同样得到完全的β-Li单相合金,晶粒尺寸未发生明显改变,但合金的热稳定性提高.随着固溶温度升高,Mg-11Li-3Al-xZr(x=0,0.1)合金挤压板硬度不断提高,在400～450°C之间达到最大;屈服强度及抗拉强度随固溶温度升高而变大,但伸长率降低.

摘要： 实施方式涉及的镁锂合金，含有大于或等于10.50质量％而小于或等于16.00质量％的Li、大于或等于3.00质量％而小于或等于12.00质量％的Al、及大于或等于2.00质量％而小于或等于8.00质量％的Ca。另外，实施方式涉及的轧制材料由上述镁锂合金构成。另外，实施方式涉及的被加工品含有上述镁锂合金作为原材料。

摘要： 本发明提供的镁锂合金电化学性能的控制方法，突破了传统的单纯使用铸态镁锂合金的思路，对铸态镁锂合金坯料进行挤压操作，通过控制合金坯料的温度、挤压筒的温度、挤压模具的温度、保温时间等因素，使得挤压后的镁锂合金在0.7mol/L‑1.0mol/L NaCl溶液中的腐蚀电位达到‑1.8V至‑1.4V、开路电位达到‑1.8V至‑1.5V、恒电流氧化电位达到‑1.6V至0V、电化学阻抗达到30‑160Ω·cm2，相比于纯铸态的镁锂合金，电化学性能得到大幅度提升。

摘要： 本发明公开了一种镁锂合金及其制备方法和镁锂合金板材的制备方法，其中镁锂合金按重量百分比由以下组分组成：10％～15％的Li；3％～6％的Al；0.3％～2.0％的Sr；0.05％～1.0％的Sc；0.05～0.5％的Zr；限制杂质元素Fe≦0.005％，Ni≦0.002％，Cu≦0.02％；其余为Mg。本发明提供的镁锂合金通过元素Sr和Sc的添加，不但提高了合金耐热性，有效克服了β相镁锂合金因过时效作用而显著降低合金力学性能，并且Al3Sc在固液界面富集能阻碍枝晶生长，从而细化合金的铸态组织，由于合金凝固后Al3Sc相多分布在晶界，对晶界起到很强的钉扎作用，能显著提高合金屈服强度和抗拉强度。

摘要： 本发明提供的是一种高强韧性镁锂合金及累积叠轧焊工艺制备高强韧性镁锂合金的方法。a)将熔炼好的镁锂合金铸锭进行均匀化处理；b)进行热变形加工，得到镁锂合金板材；c)进行去应力退火；d)将待累积叠轧板材裁剪成尺寸相等的两块，并进行表面处理；e)将两块Mg‑Li合金板进行固定；f)进行轧制；g)按照步骤d)～f)重复叠轧4～6次；h)进行退火处理。得到质量百分含量为：Li 7.5％～9.5％、Al 2.5％～3.5％、Zn 0.5％～1.5％，不可避免的Fe、Cu、Ni、Mn、Si杂质总量小于0.03％，余量为Mg的合金。本发明通过特定的合金化元素及其配比强化镁锂合金，在适当的温度下多道次累积叠轧细化镁锂合金晶粒，使得合金在维持良好塑性的同时具备较高的强度。

摘要： 本发明提供的是一种镁锂合金表面电镀铜溶液及镁锂合金表面电镀铜处理方法。（1）对镁锂合金表面进行前处理；（2）在室温和超声条件下进行活化；（3）在40~60°C温度下进行浸锌；（4）在镀铜溶液中进行电镀铜；所述电镀铜溶液的组成为：焦磷酸铜50~70g/L、焦磷酸钾300g/L、磷酸氢二钾40g/L、酒石酸钾钠40g/L、柠檬酸0.1g/L、植酸0.1g/L、香兰素0.02g/L和余量的水；电镀铜的条件为：pH为8~9、温度为30~50°C、电压为2~4V、电流为0.02~0.04A、时间为20~40min。本发明的镀层具有以往镁锂合金表面处理方法所未能达到的性能，同时镀层形成迅速，提高了镀层形成的速度，提高了表面处理的效率，操作简便，生产效率高，有利于大规模推广应用。

摘要： 实施方式涉及的镁锂合金，含有大于或等于10.50质量％而小于或等于16.00质量％的Li、大于或等于3.00质量％而小于或等于12.00质量％的Al、及大于或等于2.00质量％而小于或等于8.00质量％的Ca。另外，实施方式涉及的轧制材料由上述镁锂合金构成。另外，实施方式涉及的被加工品含有上述镁锂合金作为原材料。

摘要： 本发明提供一种于镁锂合金表面制备超疏水复合膜的方法。该方法通过微弧氧化处理形成微弧氧化膜，经碱化处理后，再进行改性处理在微弧氧化膜的表面形成超疏水膜来制备所述超疏水复合膜。该方法在硅酸钠电解液中添加B4C微纳米粒子，在镁锂合金的表面制备微纳米粒子掺杂的耐磨微弧氧化膜，随后对所述微弧氧化膜进行碱化处理，以构建分级粗糙结构，提高所述镁锂合金与改性处理步骤中生成的超疏水膜的结合力。本发明的制备方法操作简单，通过该方法制备的所述超疏水复合膜能够有效提高镁锂合金的硬度、耐腐蚀性和耐磨性，同时具有自清洁和化学稳定性的特点。同时本发明还提供一种具超疏水复合膜的镁锂合金。

摘要： 本发明涉及镁锂合金表面防腐技术领域，尤其涉及一种在镁锂合金表面构建超疏水耐蚀转化膜的方法及具有超疏水耐蚀性能的镁锂合金。本发明提供的在镁锂合金表面构建超疏水耐蚀转化膜的方法，包括以下步骤：将包括硬脂酸、乙醇和水的混合液与镁锂合金混合，进行水热反应后，在镁锂合金表面形成超疏水耐蚀转化膜。本发明采用水热法构建超疏水且耐腐蚀的薄膜，相比于现有的制备既耐腐蚀又疏水的薄膜普遍采用的溶胶凝胶法、刻蚀法、浸泡法而言，具有简单、环保的优点，由于超疏水薄膜可降低腐蚀液与基体的接触面积，因此本发明在实现镁锂合金表面超疏水性的同时可以有效提高镁锂合金的耐蚀性能。

摘要： 本发明提供的是一种高强韧性镁锂合金及累积叠轧焊工艺制备高强韧性镁锂合金的方法。a)将熔炼好的镁锂合金铸锭进行均匀化处理；b)进行热变形加工，得到镁锂合金板材；c)进行去应力退火；d)将待累积叠轧板材裁剪成尺寸相等的两块，并进行表面处理；e)将两块Mg-Li合金板进行固定；f)进行轧制；g)按照步骤d)～f)重复叠轧4～6次；h)进行退火处理。得到质量百分含量为：Li 7.5％～9.5％、Al 2.5％～3.5％、Zn 0.5％～1.5％，不可避免的Fe、Cu、Ni、Mn、Si杂质总量小于0.03％，余量为Mg的合金。本发明通过特定的合金化元素及其配比强化镁锂合金，在适当的温度下多道次累积叠轧细化镁锂合金晶粒，使得合金在维持良好塑性的同时具备较高的强度。

摘要： 本发明提供的镁锂合金电化学性能的控制方法，突破了传统的单纯使用铸态镁锂合金的思路，对铸态镁锂合金坯料进行挤压操作，通过控制合金坯料的温度、挤压筒的温度、挤压模具的温度、保温时间等因素，使得挤压后的镁锂合金在0.7mol/L-1.0mol/L NaCl溶液中的腐蚀电位达到-1.8V至-1.4V、开路电位达到-1.8V至-1.5V、恒电流氧化电位达到-1.6V至0V、电化学阻抗达到30-160Ω·cm2，相比于纯铸态的镁锂合金，电化学性能得到大幅度提升。