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多维动态脉冲塑性变形技术制备低成本大块高强韧纳米镁锂合金棒材

时间: 2024-11-11来源: 河海大学赵永好课题组作者: 编辑: 审核: 阅读: 12

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项目名称

多维动态脉冲塑性变形技术制备低成本大块高强韧纳米镁锂合金棒材

完成人

杨月,赵永好

联系人

赵永好

联系人手机

18915971789

邮箱

yhzhao@njust.edu.cn

完成人单位

南京理工大学

技术领域

先进基础材料       能源材料       信息材料    

环境工程材料       生物医用材料      衣食住行材料  

安全工程材料       材料检测与分析技术

材料设计制造工艺、装备、软件及智能化

关键词35个)

纳米镁锂合金,多维动态脉冲塑性变形技术,强韧性

应用领域

航天航空、军事、电子通讯、生物医用、汽车交通

项目简介300字左右)

镁锂合金是最轻的金属结构材料,密度为1.35-1.65 g/cm3,应用于航空航天、武器装备、汽车等高端制造领域,所产生的轻量化效果将有效缓解环境污染和能源枯竭两大问题。另外,镁锂合金具有比强度和比刚度高、成型性好、电磁屏蔽性能优异及易回收等优点,具有重要的应用价值。然而,镁锂合金较低的绝对强度成为限制其广泛应用的“卡脖子”问题。目前对镁锂合金开发也不成熟,缺乏有效的加工工艺。本研究组发展了多维动态脉冲塑性变形技术,其独特的三向应力状态使之具有突出的强化金属和细化晶粒的能力。通过适当的工艺设计和构筑新型微结构,将LA43M单相镁锂合金的强度提升至405MPa,延伸率保持在5%以上,为目前最高强度的大块镁锂合金。另外,将双相LA103Z镁锂合金的强度显著提升至249 MPa,延伸率稳定维持在40%左右。翔实的微观组织演变表征、变形行为分析及强化机制揭示对开发高性能镁锂合金具有重要的指导意义。

经济效益与社会效益150字内)

在航空航天及军事等领域,轻量化是提升装备能力和降低能耗的核心,因此存在“克克计较”的迫切需求。用镁锂合金替代铝合金和钛合金等材料,可获得20~50%的减重效果,并具备减震降噪、屏蔽电磁干扰等作用。据核算,在航空航天领域每减少1kg重量,成本将减少22000美元。因此,制备高性能镁锂合金,扩大其应用范围将具有显著经济效益。多维动态脉冲塑性变形技术工艺和设备简单,成本低,能够大批量生产。