当前位置:主页 > 科技论文 > 铸造论文 >

《北京有色金属研究总院》2011年硕士论文

发布时间:2016-10-08 15:37

  本文关键词:挤压铸造Mg-Nd(-Zr)合金工艺及凝固行为研究,由笔耕文化传播整理发布。


《北京有色金属研究总院》 2011年

挤压铸造Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金热处理工艺与组织性能研究

涂强  

【摘要】:本论文通过挤压铸造制备Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金铸坯,采用布氏硬度测量、常温拉伸试验、电导率试验测试了试验Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金在不同热处理工艺下的力学性能以及抗应力腐蚀性能,并利用金相组织观察(OM)、扫描电镜观察(SEM)、X射线衍射物相分析、透射电镜观察(TEM)等手段,研究了不同热处理工艺对试验铝合金力学性能和显微组织的影响。试验研究表明: 1) Al-Zn-Mg-Cu合金中复合添加Sc、Zr元素,晶粒得到明显细化,晶粒尺寸由100μm左右减小到40μm左右,合金晶粒为均匀球状晶组织。挤压铸造使Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金坯料致密度明显提高,与重力铸造相比,相同浇注模具100MPa压力下凝固,合金致密度提高约5%,压力继续增加致密度基本不变。 2) Al-7.8Zn-2.2Mg-l.6Cu-0.2Sc-0.2Zr合金较合适的单级固溶制度为“470℃/24h+水淬”,较合适的双级固溶工艺为"460℃/24h+480℃/10h+水淬”;试验合金挤压铸造坯料经过"460℃/24h+470℃/8h+485℃/2h+水淬+120℃/24h时效”处理后合金抗拉强度σb和延伸率δ分别达到597MPa和12.5%。 3)合金经过强化固溶处理后,合金中粗大的共晶相溶解更充分,淬火后固溶体的过饱和度增加以及晶界共晶相引起应力集中的趋势减小,经后续时效处理后强度、塑性都得到明显提高。 4)试验合金经过120℃/24h单级时效处理后力学性能最佳,此时合金中晶内析出相主要是针状η′的和少量短棒状η,时效过程中合金表现出很高的抗时效能力,强度硬度保持很高的稳定性。经过双级时效和回归再时效处理后力学性能明显下降原因是由于铸造组织未经过变形处理,基体中缺少位错、空位等缺陷使得GP区与η′相在第二级时效保温过程中不能及时的回溶到基体中,析出相进一步粗化导致合金强度和塑性降低。 5)挤压铸造态合金经多级固溶+T6时效处理后具有较好的抗应力腐蚀性能(电导率35.6%IACS)和较好的塑性(延伸率12.5%),合金抗应力腐蚀性能较好其主要原因是晶界析出相呈断续分布,合金在腐蚀过程中阳极是一个个孤立的质点,相对腐蚀过程减慢;时效后合金晶界无沉淀析出带为20nm-30nm,宽度较宽,由于无沉淀析出带较软,合金受力过程中在晶界无沉淀析出带处产生应力松弛,合金塑性较好。

【关键词】:
【学位授予单位】:北京有色金属研究总院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG166
【目录】:

  • 摘要5-6
  • Abstract6-10
  • 1 绪论10-23
  • 1.1 Al-Zn-Mg-Cu系合金的研究11-14
  • 1.1.1 国外Al-Zn-Mg-Cu系合金的研究11-13
  • 1.1.2 国内Al-Zn-Mg-Cu系合金的研究13-14
  • 1.2 超高强铝合金合金化机理14-17
  • 1.2.1 主合金元素14-15
  • 1.2.2 微合金元素15-17
  • 1.2.3 杂质元素17
  • 1.3 超高强铝合金的组织与性能的关系17-18
  • 1.4 超高强合金的热处理工艺18-20
  • 1.4.1 铸锭均匀化处理18-19
  • 1.4.2 固溶处理19
  • 1.4.3 时效机制19-20
  • 1.5 Al-Zn-Mg-Cu系合金挤压铸造20
  • 1.6 超高强铝合金的研究热点20-21
  • 1.7 本课题研究的意义和内容21-23
  • 1.7.1 本课题研究的意义21-22
  • 1.7.2 本课题主要研究内容22-23
  • 2 试验研究方法23-30
  • 2.1 材料制备24-26
  • 2.1.1 合金成分设计24-25
  • 2.1.2 试验原料和设备25
  • 2.1.3 挤压铸造工艺25-26
  • 2.2 实验方案26-27
  • 2.2.1 合金退火处理26
  • 2.2.2 固溶处理26-27
  • 2.2.3 时效处理27
  • 2.3 实验方法27-30
  • 2.3.1 性能测试27-28
  • 2.3.2 合金的显微组织结构分析28-30
  • 3 试验合金热处理工艺研究30-36
  • 3.1 试验合金退火工艺研究30-31
  • 3.2 固溶处理对挤压铸造合金性能的影响31-34
  • 3.3 时效工艺对合金力学性能的影响34-35
  • 3.4 本章小结35-36
  • 4 试验合金显微组织与性能的变化规律36-52
  • 4.1 合金挤压铸造态显微组织与性能关系36-40
  • 4.1.1 合金挤压铸造态显微组织36-38
  • 4.1.2 分析与讨论38-40
  • 4.2 合金退火后的组织40-44
  • 4.2.1 合金退火处理后显微组织40-41
  • 4.2.2 分析与讨论41-44
  • 4.3 固溶处理后试验合金的组织与性能44-48
  • 4.3.1 合金经固溶处理后显微组织44-46
  • 4.3.2 分析与讨论46-48
  • 4.4 时效处理后合金的组织与性能48-51
  • 4.4.1 合金经时效处理后的显微组织48-49
  • 4.4.2 分析与讨论49-51
  • 4.5 本章小结51-52
  • 5 合金挤压铸造态和挤压变形态的组织和性能对比52-58
  • 5.1 合金挤压铸造态和挤压变形态热处理后组织对比52-54
  • 5.2 合金挤压铸造态和挤压变形态热处理后性能对比54-57
  • 5.3 本章小结57-58
  • 结论58-59
  • 参考文献59-63
  • 在学研究成果63-64
  • 致谢64
  • 下载全文 更多同类文献

    CAJ全文下载

    (如何获取全文? 欢迎:购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

    CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式


    【相似文献】

    中国期刊全文数据库 前10条

    1 阿昌;;第二届液态模锻(挤压铸造)学术交流会在江苏常州举行[J];模具技术;1986年05期

    2 洪慎章,曾振鹏;铝合金车轮挤压铸造工艺[J];特种铸造及有色合金;1999年06期

    3 ;挤压铸造发展概况[J];机电工程技术;1976年02期

    4 于训杰;王光阀;;挤压铸造导弹前仓盖[J];现代兵器;1982年08期

    5 呼延青;;挤压铸造的研究与应用[J];现代兵器;1983年06期

    6 何业衡;;挤压铸造的新发展[J];中国铸造装备与技术;1992年06期

    7 于海朋,张富强,李荣德,尹井田,宋长芹,黄瀛;挤压铸造ZA-27合金的组织与性能[J];特种铸造及有色合金;1997年04期

    8 胡建华,罗继相;飞行器二级舵挤压铸造工艺研究[J];热加工工艺;1998年02期

    9 齐乐华,杨方;挤压铸造对ZA27合金力学性能的影响研究[J];兵器材料科学与工程;1998年02期

    10 于海朋 ,张富强,李荣德,尹井田,宋长芹,黄瀛;挤压铸造ZA-27合金的组织与性能[J];特种铸造及有色合金;2002年S1期

    中国重要会议论文全文数据库 前10条

    1 李锡武;熊柏青;张永安;李志辉;朱宝宏;王锋;刘红伟;;新型Al-Zn-Mg-Cu合金的固溶工艺研究[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年

    2 王民庆;杜金辉;邓群;曲敬龙;毕中南;吕旭东;;Al对GH4169Plus合金组织及性能影响机理的研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

    3 王艾竹;王志刚;李爱民;杨玉军;任辉;李宁;;热加工工艺对GH4500合金晶粒度的影响[A];第十二届中国高温合金年会论文集[C];2011年

    4 赵宇新;韦家虎;张绍维;段忠园;;GH783合金热稳定性研究[A];第十二届中国高温合金年会论文集[C];2011年

    5 韩光炜;敦博;杨玉军;赵雅婷;王信材;;抗氧化低膨胀GH783合金长时组织性能热稳定性研究[A];第十二届中国高温合金年会论文集[C];2011年

    6 李达人;蔡一湘;刘祖岩;王尔德;;铜含量对热挤压致密W-Cu合金组织性能的影响[A];2009全国粉末冶金学术会议论文集[C];2009年

    7 刘洪军;曹驰;钱旺盛;;热处理对含RE或Zr元素的Zn-11%Al-8%Cu-Mg合金组织性能的影响[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年

    8 黄国兴;肖翔鹏;王强松;解国良;彭丽军;;CuNiSiZrCr合金冷变形后时效动力学研究[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年

    9 于洋;熊柏青;惠松骁;叶文君;付艳艳;;Ti-6Al-4V-0.1B合金铸态组织的高温变形行为[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年

    10 秦鹤勇;崔灿;王雪;裴丙红;吴贵林;;优质高强GH2132合金的形变强化和热处理制度研究[A];第十二届中国高温合金年会论文集[C];2011年

    中国重要报纸全文数据库 前10条

    1 岳琴 姜峰;[N];科技日报;2005年

    2 余东梅;[N];中国有色金属报;2007年

    3 ;[N];科技日报;2005年

    4 曹佳音;[N];中国有色金属报;2006年

    5 夏德宏;[N];中国有色金属报;2011年

    6 联合证券研究所杨军;[N];证券时报;2006年

    7 记者 李润生;[N];大理日报(汉);2007年

    8 栾玲;[N];中国高新技术产业导报;2008年

    9 钱爱民;[N];科技日报;2001年

    10 石平;[N];中国有色金属报;2002年

    中国博士学位论文全文数据库 前10条

    1 邓建新;挤压铸造成形系统的研究[D];华南理工大学;2010年

    2 牛晓峰;镁合金挤压铸造过程数值模拟技术研究[D];太原理工大学;2011年

    3 姚淑卿;钢铁材料挤压铸造专用涂料研究[D];北京交通大学;2010年

    4 杨艳玲;挤压铸造Mg-Nd(-Zr)合金工艺及凝固行为研究[D];上海交通大学;2010年

    5 范才河;高速机车用铝合金传动空心轴的制备工艺、机理及性能研究[D];湖南大学;2011年

    6 白彦华;大高径(厚)比锌铝合金铸件挤压铸造工艺技术研究[D];沈阳工业大学;2008年

    7 王少华;高强铝合金的微合金化及热处理工艺研究[D];大连理工大学;2011年

    8 贾丽敏;TC4合金立式离心充型凝固行为研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

    9 刘嘉斌;双相纤维复合Cu-6%Ag合金组织演化及强化机制[D];浙江大学;2009年

    10 彭国胜;变形和热处理对Al-Zn-Mg-Cu系超强铝合金组织和性能的影响[D];中南大学;2012年

    中国硕士学位论文全文数据库 前10条

    1 涂强;挤压铸造Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金热处理工艺与组织性能研究[D];北京有色金属研究总院;2011年

    2 黄在告;7075铝合金传动轴空心轴身的挤压铸造工艺研究[D];湖南大学;2009年

    3 陈实;高强韧铝合金零件挤压铸造技术研究[D];华中科技大学;2010年

    4 高平平;2024铝合金传动轴轴身挤压铸造工艺研究[D];湖南大学;2010年

    5 万志国;铝合金双重挤压铸造成型工艺研究[D];浙江工业大学;2010年

    6 黄三龙;形变热处理对Cu-Cr-Ti(RE)合金组织和性能的影响[D];西安理工大学;2010年

    7 李泉;热处理制度对超高强AA7085合金组织和性能的影响[D];西南大学;2011年

    8 李晓峰;高速电气化列车高强高导接触线用Cu-Cr-Zr合金组织和性能[D];浙江大学;2011年

    9 王岩;Ca、Sr对AS21合金组织及性能的影响[D];郑州大学;2010年

    10 任海涛;熔体处理对Al-Si和Zn-Al合金组织及性能的影响[D];太原科技大学;2011年


      本文关键词:挤压铸造Mg-Nd(-Zr)合金工艺及凝固行为研究,,由笔耕文化传播整理发布。



    本文编号:133924

    资料下载
    论文发表

    本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/133924.html


    Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

    版权申明:资料由用户50887***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com