8000系铝合金组织控制及工艺优化研究
发布时间：2020-12-25 15:09
作为一种新型Al-Fe合金,8000系铝合金具有价格低、质量轻、耐热性好、导电性能优良、易加工等特点逐渐被广泛利用于包装,建筑和机电领域。但未经细化处理的8000系合金中含有的粗大晶粒及针状的铝铁相降低了合金的力学性能,进而影响了8000系铝合金在工业生产中的应用。因此,研究8000系合金的组织细化对其生产与应用有着重要的意义。本文研究了不同添加组元对AA8079合金中基体组织和第二相以及性能的影响。采用金相显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、拉伸试验机和硬度计等仪器对AA8079合金进行了组织与性能的测试、分析。研究表明:（1）微量稀土元素的添加对AA8079合金基体组织有显著的影响。AA8079合金的基体组织随着La元素添加量（0.20.8 wt.%）的增加而变大,硬度呈现先降低后升高的趋势;随着Ce（0.11.0 wt.%）和Nd（0.010.04 wt.%）元素添加量的增加基体组织均先变小后变大,硬度呈现先升高后降低的趋势;当含量为0.4 wt.%Ce时,α-Al的...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 铝铁合金的组织与性能
1.2.1 铝铁合金的组织
1.2.2 铝铁合金中微观组织的影响因素
1.2.3 铝铁合金的性能及影响因素
1.3 铝合金细化的方法
1.3.1 快速凝固
1.3.2 电磁搅拌
1.3.3 超声细化
1.3.4 半固态成形技术
1.3.5 变质处理
1.4 稀土元素对铝合金的变质作用
1.4.1 稀土元素的变质作用
1.4.2 稀土对铝铁合金的研究进展
1.5 合金元素对铝铁合金的作用
1.6 热处理工艺
1.6.1 固溶处理
1.6.2 时效处理
1.7 课题提出与研究内容
1.7.1 研究课题的提出
1.7.2 课题研究的主要内容
第二章 实验方法
2.1 实验材料
2.2 实验设备与方法
2.2.1 实验材料的成分与表征
2.2.2 中间合金的预处理
2.2.3 铝合金的熔炼
2.2.4 合金液的精炼
2.2.5 合金液的浇注
2.3 微观组织及性能分析
2.3.1 试样选取
2.3.2 金相显微组织观察
2.3.3 扫描电子显微镜和能谱分析
2.3.4 X射线衍射分析
2.3.5 硬度检测
2.3.6 拉伸试验
第三章 稀土元素对铝铁合金基体组织与性能的影响
3.1 La元素对AA8079的影响
3.1.1 宏观组织观察
3.1.2 微观组织观察
3.1.3 EDS测试
3.1.4 物相分析
3.1.5 硬度测试
3.2 Ce元素添加量对AA8079的影响
3.2.1 Ce元素对AA8079宏观组织的影响
3.2.2 Ce元素含量对AA8079微观组织的影响
3.2.3 EDS分析
3.2.4 XRD测试分析
3.2.5 Ce含量对AA8079晶粒尺寸的影响
3.2.6 Ce元素对合金硬度的影响
3.3 Nd元素对AA8079合金组织与性能的影响
3.3.1 微量Nd元素对AA8079宏观组织的影响
3.3.2 微量Nd元素对AA8079微观组织的影响
3.3.3XRD测试
3.3.4 硬度测试
3.4 三种稀土元素细化效果比较
3.5 变质机理
3.6 本章小结
第四章 微量元素对AA8079组织与性能的影响
4.1 冷却速率对合金中第二相的影响
4.2 La元素添加量对AA8079合金第二相的影响
4.2.1 微观组织形貌
4.2.2 晶粒及第二相尺寸变化
4.3 Ce元素对AA8079合金第二相的影响
4.3.1 Ce元素对AA8079微观组织的影响
4.3.2 Ce含量对AA8079硬度的影响
4.4 微量稀土元素作用机理
4.5 其他元素对AA8079组织与性能的影响
4.5.1 P元素对AA8079中第二相的影响
4.5.2 B元素对AA8079合金微观组织的影响
4.5.3 Mo元素对AA8079合金组织的影响
4.5.4 几种添加剂的比较
4.6 Al-La与Al- B复合变质对AA8079的影响
4.6.1 Al-La与Al- B复合变质对AA8079微观组织的影响
4.6.2 单组元变质与多组元变质的比较
4.6.3 Al-La与Al- B复合变质对AA8079力学性能的影响
4.7 热处理工艺对AA8079合金组织与性能的影响
4.8 本章小结
结论
后期研究及展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]材料表面润湿性的影响因素及预测模型[J]. 蒋华义,张亦翔,梁爱国,齐红媛. 表面技术. 2018(01)
[2]环缝式电磁搅拌技术对挤压铸造7075铝合金组织和性能的影响[J]. 胡斌,高志华,高明伟,杨玉洁,温晓帆. 金属功能材料. 2017(05)
[3]铝合金电缆的性能及其在应用中应注意的问题[J]. 彭永领,周俊民,乔月纯. 科技创新与应用. 2017(24)
[4]关于液相形核机制的思考[J]. 宋玉来,豆志河,刘燕,王国承,张廷安. 材料与冶金学报. 2017(02)
[5]稀土高铁铝合金电缆的应用[J]. 郭景,宋爱平. 农村电气化. 2017(02)
[6]Er对电工Al-Fe-Mg-Si合金组织和性能的影响[J]. 刘欢,黄宏军,左晓姣,袁晓光. 特种铸造及有色合金. 2017(01)
[7]电磁搅拌技术在110t铝合金熔炼炉中的应用[J]. 徐志飞,沈珺倩,李波涛,韩银娜. 有色金属加工. 2016(04)
[8]铝合金电缆的应用及市场分析[J]. 陈焱,张鞍生. 稀有金属与硬质合金. 2016(02)
[9]稀土元素在金属材料中的一些物理化学作用[J]. 关蒙恩. 黑龙江科技信息. 2015(33)
[10]金属熔体超声细化处理技术及其应用[J]. 刘欢,龚文邦,高辉武,张云. 铸造. 2015(10)
博士论文
[1]高强铝合金的微合金化及热处理工艺研究[D]. 王少华.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]过共晶Al-Si合金的新型复合变质研究[D]. 孙传浩.青岛科技大学 2017
[2]A356铝合金汽车轮毂的热处理工艺研究[D]. 原海峰.燕山大学 2016
[3]铝合金压铸制品缩孔缺陷影响因素分析及控制[D]. 朱洪军.大连理工大学 2016
[4]基于二步形核理论的Fe-O-Al熔体中铝脱氧机理[D]. 肖远悠.辽宁科技大学 2016
[5]基于二步形核理论的Fe-O-Si熔体中硅氧反应机理[D]. 李金凤.辽宁科技大学 2016
[6]稀土变质对Al-Fe系合金组织及力学性能的影响[D]. 高凯.内蒙古工业大学 2015
[7]AA8079铝箔坯料显微组织及性能研究[D]. 时国成.郑州大学 2015
[8]超声处理对铝合金凝固过程与力学性能的影响研究[D]. 张平.中南大学 2010
本文编号：2937892
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 铝铁合金的组织与性能
1.2.1 铝铁合金的组织
1.2.2 铝铁合金中微观组织的影响因素
1.2.3 铝铁合金的性能及影响因素
1.3 铝合金细化的方法
1.3.1 快速凝固
1.3.2 电磁搅拌
1.3.3 超声细化
1.3.4 半固态成形技术
1.3.5 变质处理
1.4 稀土元素对铝合金的变质作用
1.4.1 稀土元素的变质作用
1.4.2 稀土对铝铁合金的研究进展
1.5 合金元素对铝铁合金的作用
1.6 热处理工艺
1.6.1 固溶处理
1.6.2 时效处理
1.7 课题提出与研究内容
1.7.1 研究课题的提出
1.7.2 课题研究的主要内容
第二章 实验方法
2.1 实验材料
2.2 实验设备与方法
2.2.1 实验材料的成分与表征
2.2.2 中间合金的预处理
2.2.3 铝合金的熔炼
2.2.4 合金液的精炼
2.2.5 合金液的浇注
2.3 微观组织及性能分析
2.3.1 试样选取
2.3.2 金相显微组织观察
2.3.3 扫描电子显微镜和能谱分析
2.3.4 X射线衍射分析
2.3.5 硬度检测
2.3.6 拉伸试验
第三章 稀土元素对铝铁合金基体组织与性能的影响
3.1 La元素对AA8079的影响
3.1.1 宏观组织观察
3.1.2 微观组织观察
3.1.3 EDS测试
3.1.4 物相分析
3.1.5 硬度测试
3.2 Ce元素添加量对AA8079的影响
3.2.1 Ce元素对AA8079宏观组织的影响
3.2.2 Ce元素含量对AA8079微观组织的影响
3.2.3 EDS分析
3.2.4 XRD测试分析
3.2.5 Ce含量对AA8079晶粒尺寸的影响
3.2.6 Ce元素对合金硬度的影响
3.3 Nd元素对AA8079合金组织与性能的影响
3.3.1 微量Nd元素对AA8079宏观组织的影响
3.3.2 微量Nd元素对AA8079微观组织的影响
3.3.3XRD测试
3.3.4 硬度测试
3.4 三种稀土元素细化效果比较
3.5 变质机理
3.6 本章小结
第四章 微量元素对AA8079组织与性能的影响
4.1 冷却速率对合金中第二相的影响
4.2 La元素添加量对AA8079合金第二相的影响
4.2.1 微观组织形貌
4.2.2 晶粒及第二相尺寸变化
4.3 Ce元素对AA8079合金第二相的影响
4.3.1 Ce元素对AA8079微观组织的影响
4.3.2 Ce含量对AA8079硬度的影响
4.4 微量稀土元素作用机理
4.5 其他元素对AA8079组织与性能的影响
4.5.1 P元素对AA8079中第二相的影响
4.5.2 B元素对AA8079合金微观组织的影响
4.5.3 Mo元素对AA8079合金组织的影响
4.5.4 几种添加剂的比较
4.6 Al-La与Al- B复合变质对AA8079的影响
4.6.1 Al-La与Al- B复合变质对AA8079微观组织的影响
4.6.2 单组元变质与多组元变质的比较
4.6.3 Al-La与Al- B复合变质对AA8079力学性能的影响
4.7 热处理工艺对AA8079合金组织与性能的影响
4.8 本章小结
结论
后期研究及展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]材料表面润湿性的影响因素及预测模型[J]. 蒋华义,张亦翔,梁爱国,齐红媛. 表面技术. 2018(01)
[2]环缝式电磁搅拌技术对挤压铸造7075铝合金组织和性能的影响[J]. 胡斌,高志华,高明伟,杨玉洁,温晓帆. 金属功能材料. 2017(05)
[3]铝合金电缆的性能及其在应用中应注意的问题[J]. 彭永领,周俊民,乔月纯. 科技创新与应用. 2017(24)
[4]关于液相形核机制的思考[J]. 宋玉来,豆志河,刘燕,王国承,张廷安. 材料与冶金学报. 2017(02)
[5]稀土高铁铝合金电缆的应用[J]. 郭景,宋爱平. 农村电气化. 2017(02)
[6]Er对电工Al-Fe-Mg-Si合金组织和性能的影响[J]. 刘欢,黄宏军,左晓姣,袁晓光. 特种铸造及有色合金. 2017(01)
[7]电磁搅拌技术在110t铝合金熔炼炉中的应用[J]. 徐志飞,沈珺倩,李波涛,韩银娜. 有色金属加工. 2016(04)
[8]铝合金电缆的应用及市场分析[J]. 陈焱,张鞍生. 稀有金属与硬质合金. 2016(02)
[9]稀土元素在金属材料中的一些物理化学作用[J]. 关蒙恩. 黑龙江科技信息. 2015(33)
[10]金属熔体超声细化处理技术及其应用[J]. 刘欢,龚文邦,高辉武,张云. 铸造. 2015(10)
博士论文
[1]高强铝合金的微合金化及热处理工艺研究[D]. 王少华.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]过共晶Al-Si合金的新型复合变质研究[D]. 孙传浩.青岛科技大学 2017
[2]A356铝合金汽车轮毂的热处理工艺研究[D]. 原海峰.燕山大学 2016
[3]铝合金压铸制品缩孔缺陷影响因素分析及控制[D]. 朱洪军.大连理工大学 2016
[4]基于二步形核理论的Fe-O-Al熔体中铝脱氧机理[D]. 肖远悠.辽宁科技大学 2016
[5]基于二步形核理论的Fe-O-Si熔体中硅氧反应机理[D]. 李金凤.辽宁科技大学 2016
[6]稀土变质对Al-Fe系合金组织及力学性能的影响[D]. 高凯.内蒙古工业大学 2015
[7]AA8079铝箔坯料显微组织及性能研究[D]. 时国成.郑州大学 2015
[8]超声处理对铝合金凝固过程与力学性能的影响研究[D]. 张平.中南大学 2010
本文编号：2937892
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