Hợp kim magiê-liti được gọi là hợp kim siêu nhẹ, với mật độ từ 1.35 đến 1.65g / cm3, và hiện là vật liệu kết cấu kim loại nhẹ nhất trong các ứng dụng kỹ thuật. Hợp kim có các đặc điểm của độ bền riêng cao và độ cứng riêng, khả năng biến dạng nóng và lạnh mạnh, và không có tính dị hướng rõ ràng.
Đồng thời, nó còn có nhiều ưu điểm như khả năng che chắn điện từ và hiệu suất giảm chấn tốt nên rất lý tưởng cho các lĩnh vực hàng không, điện tử và quân sự. Vật liệu kết cấu nhẹ có nhiều triển vọng ứng dụng và tiềm năng phát triển rất lớn.
Tuy nhiên, độ bền tuyệt đối thấp hơn đã hạn chế nghiêm trọng sự phát triển và ứng dụng của hợp kim magie-liti trong công nghiệp. Cho đến nay, các học giả trong và ngoài nước đều tập trung vào ảnh hưởng của các phương pháp điều chế, hợp kim hóa, nhiệt luyện và gia công biến dạng đến cấu trúc và tính năng của hợp kim magie-liti. Tuy nhiên, độ bền tuyệt đối của hợp kim magiê-liti về cơ bản vẫn bị giới hạn ở khoảng 250MPa. Trên cơ sở các nghiên cứu trước đây, vẫn cần phải khám phá thêm để phát triển các hợp kim magiê-liti với hiệu suất tốt hơn.
Là một phương pháp tạo hình tự do để xử lý thân cây và các bộ phận ống, quay rèn có đặc điểm là phạm vi gia công rộng, độ chính xác gia công cao, hiệu suất sản phẩm tốt, tỷ lệ sử dụng vật liệu cao và tính linh hoạt trong sản xuất lớn. Trong quá trình quay rèn quy trình, 4 rèn khuôn quay xung quanh trục phôi ở tốc độ cao trong khi thực hiện tần số cao rèn trên phôi, do đó làm giảm kích thước hoặc hình dạng của phôi thân cây , do đó cải thiện hiệu suất của nó.
Trong 10 năm qua, công nghệ rèn quay liên tục được cải tiến, nó được sử dụng để chế tạo vật liệu composite hình ống nhiều lớp và vật liệu kim loại màu, chẳng hạn như hợp kim nhôm hoặc hợp kim đồng, và cũng được sử dụng để gia công các vật liệu như hợp kim magiê. khó xử lý ở nhiệt độ phòng. Do đó, nghiên cứu này sử dụng công nghệ rèn quay chi phí thấp để làm biến dạng dẻo các hợp kim magie-liti ở nhiệt độ phòng. Mục đích là thu được các mảnh lớn của hợp kim magie-liti có độ bền cao và tiến hành nghiên cứu sâu và có hệ thống cũng như công bố về cơ chế biến dạng.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Khoa học và Công nghệ Nam Kinh đã điều chế thành công một hợp kim magiê-liti có độ bền cao siêu nhẹ với một kỷ lục độ bền mới thông qua biến dạng rèn quay với lượng biến dạng chỉ 0.32. Độ bền kéo ở nhiệt độ phòng của nó có thể đạt tới 405MPa. Bài báo liên quan đã được xuất bản trên Materials Research Letters với tiêu đề “Đạt được hợp kim Magiê-liti siêu bền bằng cách quay quay biến dạng thấp”.
Trong bài báo này, một mẫu hợp kim Mg-4Li-3Al-3Zn có đường kính 20.2mm được sử dụng và đường kính được giảm xuống còn 17.2mm thông qua công nghệ nhiệt độ phòng biến dạng thấp nhiều lần và biến hiệu ứng tương đương là 0.32 . Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng công nghệ rèn quay đưa các lỗi sinh đôi mật độ cao và lỗi xếp chồng nano vào Mg-4Li-3Al-3Zn, do đó thu được hợp kim magie-lithium siêu nhẹ và siêu nhẹ với độ bền kéo hơn 400MP ở nhiệt độ phòng, là hợp kim magiê-liti hiện tại Độ bền cao nhất trong hệ thống có lợi thế rõ ràng.
Đồng thời, tốc độ biến dạng cao và ứng suất ba chiều của quá trình nung chảy được sử dụng để hình thành các dòng kim loại tốt hơn, tránh tập trung ứng suất và các vết nứt ở ranh giới đôi, do đó tạo ra một khối lớn hợp kim magiê-liti có độ bền cao, đó là magiê Việc sản xuất và ứng dụng hợp kim liti trong công nghiệp cung cấp những hướng đi và khả năng mới.
Hình 1 Sơ đồ của quá trình rèn quay và sơ đồ so sánh về cấu trúc vi mô và các đặc tính cơ học của mẫu rèn quay
Nghiên cứu cho thấy rằng các cặp song sinh mật độ cao được giới thiệu trong Mg-4Li-3Al-3Zn bằng cách rèn quay biến dạng nhỏ bao gồm cặp song sinh kéo và cặp song sinh nén. Ngoài ra, như trong Hình 2 (c), cũng có một cấu trúc nhiều lớp Đặc biệt được tạo ra bởi các cặp song sinh. Ở giai đoạn biến dạng ban đầu, một số lượng lớn các đai sinh đôi sơ cấp được phát ra song song từ ranh giới hạt để tạo thành một vành đai sinh đôi dài và hẹp. Đồng thời, sự tập trung căng thẳng cục bộ sẽ được tạo ra ở đầu của cặp song sinh trong quá trình kết đôi, điều này làm cho một số lượng lớn các cặp song sinh được kích hoạt.
Ngoài ra, có một số lượng lớn các lỗi xếp chồng nano phát ra từ ranh giới hạt bên trong các cặp song sinh. Các loại lỗi xếp chồng bao gồm lỗi xếp chồng lớn dần I1 và lỗi xếp chồng biến dạng I2. Phân tích GPA đã chứng minh một cách sinh động rằng các lỗi xếp chồng nano có thể cản trở mạnh mẽ sự trượt của trật khớp và mang lại hiệu quả tăng cường. Do đó, ngoài việc tăng cường kép, lỗi xếp chồng kích thước nano mật độ cao cũng là một trong những cơ chế tăng cường chính.
Lần đầu tiên trong nghiên cứu này, sự biến dạng của hợp kim magie-liti được quan sát bằng cách rèn quay, và hợp kim magie-liti lớn, siêu nhẹ và có độ bền cao với kỷ lục độ bền mới đã được điều chế thành công. So với các quá trình biến dạng dẻo nghiêm trọng khác, quá trình rèn quay đưa các lỗi sinh đôi mật độ cao và các lỗi xếp chồng nano vào hợp kim magiê-liti số lượng lớn trong điều kiện biến dạng biến dạng nhỏ, giúp ngăn chặn hiệu quả sự chuyển động của trật khớp và duy trì độ cứng của biến dạng Đây là chủ yếu liên quan đến tốc độ biến dạng cao và trạng thái ứng suất thay đổi liên tục trong quá trình RS. Các kết quả trên cung cấp những định hướng và khả năng mới cho việc sản xuất và ứng dụng công nghiệp hóa các hợp kim magie-liti có độ bền cao.
Liên kết đến bài viết này ： Hợp kim magiê-liti có độ bền cao siêu nhẹ, độ bền kéo lên đến 405MPa
Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！
PTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh