《粉末冶金超細Ti彌散相強化細晶鎂合金製備及其力學行為》是依託哈爾濱工業大學，由胡連喜擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：粉末冶金超細Ti彌散相強化細晶鎂合金製備及其力學行為
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：胡連喜
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
首次提出利用機械球磨技術向固溶強化型鎂合金（AZ31、AZ40等）中引入輕質、高強、高熱穩定性的金屬Ti彌散強化相質點，突破熔煉法不能製備這類鎂基材料的局限，以粉末冶金與塑性變形相結合的技術途徑，製備出超細Ti彌散相強化型細晶鎂合金材料，創立一種新型的低成本、輕質高強耐熱鎂合金材料體系。系統開展機械球磨Ti彌散強化納米晶鎂合金粉末的製備及其溫擠壓固結緻密成形數值模擬與工藝研究，闡明工藝參數對材料組織結構演變的影響規律與機理。通過對材料微觀組織結構及室溫與高溫力學性能研究，揭示其在不同變形條件下的力學行為與微觀機制，建立材料微觀組織結構、力學性能、製備工藝三者之間的內在聯繫，闡明材料的強化機制及其在不同載入條件下的失效機理，提出材料組織性能的控制原理與方法。通過本項目研究，確立超細Ti彌散強化型細晶鎂合金材料體系及其製備工藝方法，為其工程化套用奠定基礎。
結題摘要
鎂合金當前最輕質的金屬結構材料，在航空航天、軌道交通、電子通訊等領域，其套用前景廣闊。但是，現有工業鎂合金的強度低、耐熱性能差，難以滿足作為高端輕質結構材料的需求。鑒於傳統鎂合金的上述不足，本項目提出採用機械球磨與塑性變形緻密化相結合的工藝方法，製備超細Ti粒子彌散強化超細晶鎂合金材料，開闢一條製備輕質、高強、耐熱鎂合金材料及其製件的新技術途徑。 本項目針對Ti彌散強化鎂合金粉末製備、粉末體塑性變形緻密、材料組織性能控制與力學行為等基礎科學與工藝技術問題，開展了深入系統的研究，主要完成了如下工作：（1）確立了Ti彌散強化納米晶鎂合金粉末的機械球磨製備工藝，闡明了球磨參數以及Ti含量對合金粉末組織結構演變的影響規律與機理，獲得了最佳球磨工藝參數的取值範圍。（2）獲得了機械球磨Ti彌散強化鎂合金粉末的常溫壓制特性，揭示了球磨工藝及Ti含量對粉末壓制模量與硬化指數的影響規律與機理。（3）闡明了機械球磨Ti彌散強化納米晶鎂合金粉末的熱穩定性，建立了晶粒長大的動力學方程，揭示了Ti彌散強化鎂合金在加熱過程的組織演變規律、機制及Ti質點對鎂合金晶粒長大的影響機理。（4）研究了Ti彌散強化納米晶鎂合金粉末的熱壓制坯與擠壓緻密工藝，製備出了組織細小緻密的Ti彌散強化鎂合金擠壓棒材，闡明擠壓工藝參數對材料緻密度與組織性能的影響規律與機理。（5）研究了擠壓態Ti彌散強化鎂合金室溫與高溫力學性能，揭示了Ti彌散強化鎂合金的室溫、高溫力學行為及其與材料組織結構的內在聯繫，闡明了Ti彌散強化鎂合金的室溫與高溫強化機理。 通過本項目的研究，開發出一類新型Ti彌散強化高強耐熱鎂合金材料體系，確立了這類材料的製備工藝方法，解決了相關的基礎科學問題，突破了關鍵工藝技術難點，掌握了工藝規律，為該類材料的製備與工程實際套用奠定了基礎。本項目取得的研究成果，不僅豐富了先進鎂合金材料製備及相關領域的基礎理論，而且對推動鎂合金材料向高端結構套用的進步具有要意義。
