資源描述：
《鎂鋰合金(Mg-Li)超輕鎂鋰合金鎂鋰超輕合金變形鎂鋰超輕合金應(yīng)用x》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、鄭州輕金屬研究院輕金屬材料研究所鎂鋰合金介紹鎂鋰合金介紹-11、鎂鋰合金概述1.1鎂鋰合金發(fā)展歷程1.2鎂鋰合金特點(diǎn)1.3鎂鋰合金應(yīng)用2、鎂鋰合金制備方法2.1真空熔煉制備鎂鋰合金2.2熔鹽電解制備鎂鋰合金2.3鎂鋰合金的毒性及生產(chǎn)技術(shù)要求3、合金元素對鎂鋰合金的影響3.1鋁元素的影響3.2鋅元素的影響3.3硅元素的影響3.4銅元素的影響3.5鋯元素的影響3.6稀土元素的影響4、LA141鎂鋰合金組織和性能4.1LA141合金力學(xué)性能4.2LA141合金的連接性能4.3LA141合金的加工成型性能1.1鎂鋰合金發(fā)展歷程20世紀(jì)初德國科學(xué)家在研究鋰、鈉、鉀與
2、鎂的相互作用時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)了鎂和鋰之間可以發(fā)生有。趣的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，為以后的鎂鋰合金研究提夠了可靠依據(jù)。20世紀(jì)40年代美國開發(fā)出M113型裝甲運(yùn)兵車用鎂鋰合金，研制出LA141合金并納入航空材料標(biāo)準(zhǔn)AMS4386。20世紀(jì)60-80年代蘇聯(lián)科學(xué)院開發(fā)出MA21，MA18鎂鋰合金，并成功應(yīng)用于航天飛機(jī)和宇宙飛船上。1.2鎂鋰合金特點(diǎn)Mg-Li超輕：密度1.3-1.65g/cm3,高的比強(qiáng)度比剛度。焊接性能優(yōu)良：只需本體材料即可達(dá)到預(yù)期焊接性能?？垢g性能：表面氧化膜比一般鎂合金氧化鎂致密。加工變形性能好：常溫下即可軋制成薄板，并可進(jìn)行超塑性成形。1.3鎂鋰合金應(yīng)
3、用由于鎂鋰合金比鋁輕一倍，比標(biāo)準(zhǔn)鎂合金輕1/4-1/3，在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用鎂鋰合金可以將質(zhì)量降低20%-30%（如表1所示），能夠大幅度降低飛行成本，航天器飛行能力也大幅度提高。零件名稱AZ31BLA141減少質(zhì)量比例/%雷達(dá)反射罩58644725電子儀器保護(hù)蓋9.57.323電話外殼712.8521.427表1AZ31B與LA141組成合金零件質(zhì)量（單位：g）由于鎂鋰合金特殊的物理性能以及其作為超輕材料的性質(zhì)，可以開拓出更多的應(yīng)用領(lǐng)域，如筆記本電腦外殼、手機(jī)外殼以及揚(yáng)聲器振膜、儀器儀表殼體等。圖1是鄭州輕金屬研究院輕金屬材料研究所開發(fā)出的鎂鋰合金材質(zhì)的筆
4、記本外殼和手機(jī)外殼。1.3鎂鋰合金應(yīng)用圖1鎂鋰合金筆記本外殼和手機(jī)外殼2、鎂鋰合金制備方法2.1真空熔煉制備鎂鋰合金2.1.1真空感應(yīng)熔煉制備鎂鋰合金真空脫氣作用：真空熔煉活潑金屬，達(dá)到充分去除H2、N2、O2的目的。。金屬的脫氣，可提高金屬的塑性和強(qiáng)度，真空度愈高，溫度愈高，脫氣時(shí)間愈長，有利于金屬的脫氣。真空熔煉優(yōu)點(diǎn)防止氧化作用：在真空中加熱不僅使金屬本身不氧化，而且使原來已氧化的金屬進(jìn)行還原分解脫脂作用：附著在原料上的油脂（碳、氫、氧化物等），在真空中加熱時(shí)被揮發(fā)或分解，隨即被真空泵抽走。真空感應(yīng)熔煉工藝：熔煉爐預(yù)先抽真空，充入氬氣使其在惰性氣氛中制
5、備鑄錠，熔煉設(shè)備為帶閥門控制的密封感應(yīng)爐，有密封的結(jié)晶器或是氬氣保護(hù)裝置組成。為了防止燃燒，不能使用二氧化硫滅火，因?yàn)榻饘黉嚹軌蚺c二氧化硫發(fā)生反應(yīng)生成硫和氧氣，使燃燒更劇烈。熔鹽電解過程中應(yīng)用最為廣泛的熔鹽是熔融氯化物，其價(jià)格便宜，腐蝕性適中，熔點(diǎn)比氯化物低。金屬鋰的電解過程中，較常用的熔鹽體系是LiCl+KCl低共熔體系，其最低共熔點(diǎn)組成（摩爾分?jǐn)?shù)）為59%LiCl和41%KCl，熔點(diǎn)為352℃。工作電位范圍為±3.62V，負(fù)端有Li陰極沉積的電位決定，正端由Cl2陽極析出的電位決定。熔鹽電解過程注意事項(xiàng)：1、原料的干燥：保證電解使用鹽類不能含有水分。2
6、、電解槽設(shè)計(jì)：鎂鋰合金在電解溫度以上時(shí)很容易氧化甚至自燃，所以陰極室要有氬氣保護(hù)。3、氯氣吸收系統(tǒng)：實(shí)驗(yàn)室一般用工業(yè)燒堿配制成4mol/L的吸收液吸收。2.1真空熔煉制備鎂鋰合金2.1.2熔鹽電解制備鎂鋰合金人體大量吸收氧化鎂煙霧或引起呼吸困難，麻痹神經(jīng)末梢，可能引起嘔吐。純凈干燥的鎂粉燃燒溫度為420-440℃，濕的鎂粉在360℃燃燒，干燥的鎂和鎂合金屑在400-450℃燃燒，在小的、封閉的和導(dǎo)熱不良的空間鎂粉和鎂屑遇到濕氣的情況下可以自燃。鋰與鎂一樣，在固態(tài)是不揮發(fā)，在640℃空氣中鋰可以自燃，液態(tài)鋰被氮化形成含氮的鋰化物，這類化合物在200℃左右可以
7、發(fā)生自燃，鋰和水接觸時(shí)會(huì)發(fā)生自燃，在潮濕空氣中操作金屬鋰屬于危險(xiǎn)-爆炸等級，鋰在燃燒時(shí)產(chǎn)生氮化物濃煙，形成鋰及其化合物的凝聚現(xiàn)象，這種煙霧對呼吸器官危害很大。鋰具有強(qiáng)烈的堿性性質(zhì)，空氣中大量的鋰化合物會(huì)對呼吸道產(chǎn)生危害，鋰能損壞食道、中樞神經(jīng)和呼吸器官。鋰的燃燒具有強(qiáng)烈的破壞作用，引起眼睛和呼吸道粘膜疾病，甚至中毒。為了防止呼吸器官受到鋰及其化合物顆粒的危害，必須佩戴防毒面具。2.3鎂鋰合金的毒性及生產(chǎn)技術(shù)要求在工業(yè)生產(chǎn)條件下，鎂鋰合金鑄件及其加工件的自燃溫度為330-350℃，和鎂合金的區(qū)別是鎂鋰合金在固態(tài)時(shí)能夠燃燒，這些主要和鋰的自燃及其氧化產(chǎn)物有關(guān)。
8、因此鎂鋰合金的燃燒溫度極限以及加工溫度不能高于320℃。但是鎂鋰合
