热挤压时效工艺对2219铝合金微观组织及力学性能的影响

发布时间：2017-09-17 06:31

  本文关键词：热挤压时效工艺对2219铝合金微观组织及力学性能的影响

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【摘要】：2219铝合金是一种可热处理强化的高强度铝合金,在航空航天、轨道交通领域有着广泛的应用,我国主要应用于制造运载火箭贮料箱。目前对2219铝合金的研究主要关注于焊接方面,包括各种焊接工艺对2219铝合金组织性能的影响,以及焊接工艺参数对2219铝合金组织性能的影响等。缺少对2219铝合金挤压成形及其后期热处理强化方面的系统研究,特别是热挤压加工工艺参数的优化、挤压变形过程中微观组织的变化、挤压态合金热处理强化过程中析出相的析出规律等。本文以2219铝合金为研究对象,采用XRD、金相显微镜、透射电镜、扫描电镜和电子万能拉伸试验机等设备,对热挤压及固溶时效后的2219铝合金的相组成、微观组织及力学性能进行了分析;研究了不同的挤压温度、挤压比、时效温度、时效时间对2219铝合金微观组织及力学性能的影响。研究结果表明,随着挤压温度的升高,固溶作用增强,在较高温度状态下挤压时θ相不能够完全的析出,仍然保留在基体中,对基体组织起着固溶强化的作用;随着挤压比的增大,塑性变形量也逐渐增大,原始粗大的晶粒沿着挤压方向逐渐被拉长变细,呈纤维状,显微组织中的θ相明显被细化;同时拉伸断口形貌受挤压温度影响较为明显,其断裂方式为韧性断裂。固溶时效后的力学性能结果表明,2219铝合金在不同时效温度下的延伸率均出现了明显的降低,温度越高,降低越明显;随着时效时间的增加,合金再结晶程度逐渐增加,再结晶区域不断扩大,再结晶呈现带状分布,主要再结晶过程都发生在挤压过程中被拉长的晶粒中,晶粒越细长再结晶程度越高;由微观组织分析可知,随着时效时间的增加,θ`相形貌由针状逐渐粗化。
【关键词】：2219铝合金 热挤压 时效 再结晶
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V261;V252.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 引言10
• 1.2 2219铝合金的性能及应用10-11
• 1.2.1 2219铝合金的物理性能10-11
• 1.2.2 2219铝合金室温力学性能11
• 1.2.3 2219铝合金的应用11
• 1.3 2219铝合金的研究现状11-12
• 1.4 铝合金的强化方式12-14
• 1.4.1 固溶强化12
• 1.4.2 第二相强化12-13
• 1.4.3 细晶强化13
• 1.4.4 变形强化13-14
• 1.5 本课题研究意义及内容14-15
• 第2章 试验材料及研究方法15-22
• 2.1 试验材料15
• 2.2 合金的挤压工艺方案15-17
• 2.3 合金的热处理方案17-18
• 2.4 材料的测试方法18-19
• 2.4.1 硬度测试18-19
• 2.4.2 拉伸试验19
• 2.5 材料的组织分析方法19-21
• 2.5.1 光学显微组织观察（OM）19-20
• 2.5.2 扫描电子显微镜组织观察(SEM)20
• 2.5.3 透射电子显微镜组织观察（TEM）20
• 2.5.4 X射线衍射分析（XRD）20
• 2.5.5 X射线荧光衍射分析（XRF）20-21
• 2.5.6 示差扫描热分析(DSC)21
• 2.6 本章小结21-22
• 第3章 热挤压对微观组织及力学性能影响22-35
• 3.1 引言22
• 3.2 均匀化微观组织及相分析22-25
• 3.3 热挤压对微观组织的影响25-30
• 3.3.1 不同挤压比对微观组织的影响25-28
• 3.3.2 不同挤压温度对微观组织的影响28-30
• 3.4 热挤压对力学性能的影响30-32
• 3.4.1 热挤压比与挤压温度对强度的影响30-31
• 3.4.2 热挤压对硬度的影响31-32
• 3.5 热挤压对断口形貌的影响32-34
• 3.5.1 不同挤压比断口形貌分析32-33
• 3.5.2 不同挤压温度断口形貌分析33-34
• 3.6 本章小结34-35
• 第4章 时效对热挤压2219铝合金微观组织及力学性能的影响35-47
• 4.1 引言35
• 4.2 DSC分析35-36
• 4.3 固溶时效对2219铝合金微观组织的影响36-42
• 4.3.1 固溶时效对 θ`相的影响36-40
• 4.3.2 固溶时效过程中的优先再结晶现象40-41
• 4.3.3 固溶时效对夹杂及 θ 相的影响41-42
• 4.4 时效处理对2219铝合金力学性能的影响42-46
• 4.5 本章小结46-47
• 结论47-48
• 参考文献48-52
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文52-53
• 致谢53

【参考文献】

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本文编号：867808