NiTi形状记忆合金丝增强Mg-11Li合金复合材料研究_材料科学与工程专业毕业论文.doc

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学 号 密 级 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 NiTi形状记忆合金丝增强Mg-11Li合金 复合材料研究 院(系)名称:材料科学与化学工程学院 专业名称:材料科学与工程 学生姓名:张祺 指导教师:张密林 教授 哈尔滨工程大学 2013年6月 学 号 密 级 NiTi形状记忆合金丝增强Mg-11Li合金 复合材料研究 tudy on magnesium-11lithium alloy matrix composite reinforced with TiNi shape memory fiber 学生姓名:张祺 所在学院:材料科学与化学工程学院 所在专业:材料科学与工程 指导教师:张密林 职称:教授 所在单位:哈尔滨工程大学 论文提交日期:2013年6月 论文答辩日期:2013年6月 学位授予单位:哈尔滨工程大学 摘 要 镁锂合金具有超轻特性以及较高的比强度和比刚度,是宇航、兵器行业中不可或缺的轻质结构材料。近年来镁锂合金的运用越来越广泛,已经逐渐扩展到汽车、电子以及民用等领域。但是,由于镁锂合金自身存在强度低的问题,限制了其进一步的发展。为了拓展镁锂合金的应用领域,提高镁锂合金的综合性能,本研究采用高强度、高耐热性的NiTi形状记忆纤维增强Mg-11Li合金,使镁锂合金复合材料具有较高的强度的同时仍然具备其超轻的优异特性。目前,人们对NiTi纤维增强镁锂合金的研究较少,因此本研究的创新性实验设计为镁锂合金复合材料的进一步发展提供了一定的实践经验。 本课题采用真空热压法制备NiTi形状记忆纤维增强Mg-11Li合金复合材料,通过设置不同的加热温度、保温时间、纤维体积分数制备出不同工艺参数下的复合材料试样。通过金相、SEM、能谱、XRD、DSC对各试样进行系统的研究,得出加热温度、保温时间对NiTi形状记忆纤维增强Mg-11Li合金复合材料的界面显微组织形貌和成分的影响规律。最后还探究不同加热温度、保温时间、纤维体积分数对复合材料力学性能和断口形貌的影响。结果表明: 温度是影响复合材料界面结合最关键的因素,温度越高,界面结合越好。保温时间影响着界面的扩散程度,但是对复合材料的力学性能影响不大。其中,在510℃保温1h基体和纤维形成了粘接良好的界面,结合致密,没有孔洞和缝隙,其拉伸强度可达195MPa,比镁锂合金基体高了50MPa。NiTi纤维体积分数越高,复合材料强度越高,其中体积分数为11.2%的复合材料强度可达222MPa。 目前研究内容中还没有单独对NiTi形状记忆合金增强Mg-11Li合金复合材料的界面结合力进行检测分析。再则,镁锂合金的耐腐蚀性差,其表面应该进行一些必要的处理才可能真正得到广泛的运用。后续的实验中,我们将对该复合材料的研究方案进行改进,在提高复合界面结合强度的同时,通过表面处理改善复合材料的耐蚀性能。 关键词:真空热压法;镁锂合金复合材料;NiTi形状记忆纤维;拉伸强度ABSTRACT Mg-Li alloy has ultralight properties, high specific strength and specific stiffness, which makes it to be the indispensable lightweight structural materials in aerospace and weapons industry. In recent years, the use of Mg-Li alloy is more widely than before, and the Mg-Li alloy has been gradually extended its field to the automotive, electronics and other civilian areas. However, due to the Mg-Li alloy itself presents the problem of low intensity , limiting its further development. In order to expand the field of application of Mg-Li alloy and improve the integrated performance at the same time, so NiTi shape memory alloy fiber with high strength, high heat resistance is made to reinforce Mg-11Li alloy, which

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