连续ECAE动态时效成形Al-Zr-B-Er耐热铝合金导体的组织与性能

发布时间：2017-04-11 00:35

  本文关键词：连续ECAE动态时效成形Al-Zr-B-Er耐热铝合金导体的组织与性能，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：通过配料设计,铸造并且经过连续ECAE动态成型制备出不同稀土Er含量的Al-Zr-B-Er耐热合金导体,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、QJ-485双臂直流电桥、电子万能材料试验机、电热高温干燥箱等仪器,实验研究了稀土Er对Al-Zr-B导电合金材料组织和性能的影响。结果表明:添加稀土Er有能使晶粒变细,增加其强度、耐热性及导电性作用。主要工作及获得的研究成果如下:(1)使用Defrom-3D,调整好ECAE模具参数后模拟挤压过程。通过模具和工件有间隙和无间隙模拟对比,选择不同摩擦系数分别为0.120和0.140,发现在有间隙的情况下工件受到的应力更小,在较低摩擦系数下工件产生的应力增加值和温度升高更小,对工件更有利。(2)各元素添加最佳含量为Al-0.14Zr-0.06B-0.20Er,其合金的抗拉强度为155.7MPa,(20℃)等效导电率为60.2%IACS,强度残存率是95.1%,合金的力学效果、导电效果和耐热效果都较高。(3)时效处理能使合金的力学性能增强,并且对导电效果也有改善作用。在时效温度分别为160℃、180℃、200℃、220℃,时效时间分别为2h、4h、6h、8h、10h、12h的条件下,达到最佳导电性能和力学性能的最佳时效时间和温度为:220℃,最佳时效时间12h,抗拉强度达到160.1MPa,强度残存率达到90.31%,等效导电率达到60.59%IACS。
【关键词】：Al-Zr-B-Er合金 连续ECAE 组织与性能 架空导线等 效导电率
【学位授予单位】：沈阳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG379;TG166.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 输电线路导线的分类10-11
• 1.3 耐热铝合金线的国内外进展情况11-12
• 1.4 Zr、B在耐热型线中的作用12-15
• 1.4.1 Zr在铝合金中的作用12-14
• 1.4.2 B在铝合金中的作用14-15
• 1.5 Er对耐热铝合金导线的影响15
• 1.6 研究方案15-17
• 第2章 ECAE模具优化与有限元模拟17-27
• 2.1 连续ECAE模具优化17-21
• 2.1.1 ECAE挤压模具17-18
• 2.1.2 有限元模拟优化模具18
• 2.1.3 模拟应力场结果18-21
• 2.2 Derform-3D优化ECAE塑性成型21-26
• 2.2.1 设置基本属性21
• 2.2.2 网格划分21-22
• 2.2.3 倒入上模和下模22-23
• 2.2.4 设置上模运动参数23
• 2.2.5 设置模拟参数23
• 2.2.6 定义接触关系23
• 2.2.7 检查生成数据库文件23
• 2.2.8 模拟结果分析23-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第3章 连续ECAE成型Al-Zr-B-Er导体的组织与性能27-53
• 3.1 ECAE成型27-37
• 3.1.1 连续ECAE成型原理27-29
• 3.1.2 影响ECAE工艺的因素29-31
• 3.1.3 ECAE成型实验方案31-33
• 3.1.4 连续ECAE成型挤压道次对AI-0.12Zr-0.1Er晶粒影响33-36
• 3.1.5 连续ECAE成型挤压道次对AI-0.12Zr-0.1Er力学性能的影响36-37
• 3.2 Al-Zr-B-Er合金成分配比37-39
• 3.3 合金试样制备39-40
• 3.3.1 合金熔炼浇注39-40
• 3.3.2 连续ECAE成型制备挤压试样40
• 3.4 Zr、Er比例对连续ECAE成型Al-Zr-Er性能的影响40-46
• 3.4.1 检测结果40-42
• 3.4.2 数据分析42-46
• 3.5 B比例对连续ECAE成型Al-0.14Zr-0.20Er性能的作用46-50
• 3.5.1 实验结果46-47
• 3.5.2 数据分析47-50
• 3.6 连续ECAE成型Al-0.14Zr-0.06B-0.20Er合金金相组织50-51
• 3.7 本章小结51-53
• 第4章 时效处理对Al-0.14Zr-0.06B-0.20Er性能的影响53-63
• 4.1 时效处理工艺53
• 4.2 时效处理对Al-0.14Zr-0.06B-0.20Er合金性能的影响53-58
• 4.2.1 测试结果54-55
• 4.2.2 数据分析55-58
• 4.3 扫描电镜观察与分析58-61
• 4.4 本章小结61-63
• 第5章 结论63-65
• 参考文献65-68
• 在学校期间研究成果68-69
• 致谢69-70

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵祖德;程远胜;陈强;王艳彬;舒大禹;;Reheating and thixoforging of ZK60+RE alloy deformed by ECAE[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2010年02期

2 张小明;ECAE技术在镁合金加工中的应用[J];稀有金属快报;2002年03期

3 路君;靳丽;董杰;曾小勤;丁文江;;ECAE挤压件组织不均匀性研究[J];世界有色金属;2008年07期

4 吴世丁,李强,姜传斌,李广义,王中光;铜单晶ECAE过程的剪切特征[J];金属学报;2000年06期

5 吴炬,向国权,程先华;模具外接圆弧角对纯铝ECAE影响的有限元分析[J];上海交通大学学报;2005年07期

6 梁殿胜;苏冰;;细晶GCr15合金材料ECAE过程的数值模拟[J];中国材料进展;2009年03期

7 王小飞;;ECAE工艺处理GCr15钢摩擦学性能研究[J];煤矿机械;2012年07期

8 薛克敏;吴战立;李萍;王晓溪;贾建磊;;纯铝等径角挤扭新工艺数值模拟及实验研究[J];中国机械工程;2010年12期

9 李红;黄承亚;赵耀明;;PP/HDPE复合材料ECAE加工后的结构与性能[J];工程塑料应用;2008年07期

10 高雷雷;程先华;张金中;;ECAE法制备的铝青铜合金显微组织及摩擦学性能[J];粉末冶金材料科学与工程;2009年06期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 李振华;程先华;;油润滑条件下ECAE工艺处理钛镍合金的摩擦学性能研究[A];第八届全国摩擦学大会论文集[C];2007年

2 向国权;纪莲清;申晓斌;;ECAE处理对GCr15钢摩擦学性能的影响[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年

3 高雷雷;程先华;张金中;;基于ECAE法制备铝青铜合金(Cu-10%Al-4%Fe)的摩擦学性能[A];2009年全国青年摩擦学学术会议论文集[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 江鸿;纯钛ECAE过程三维模拟及超细晶纯钛织构和耐腐蚀性能的研究[D];上海交通大学;2010年

2 靳丽;等通道角挤压变形镁合金微观组织与力学性能研究[D];上海交通大学;2006年

3 高雷雷;等通道转角挤压处理铝青铜合金增强力学性能及摩擦学性能研究[D];上海交通大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 石舟;连续ECAE动态时效成形Al-Zr-B-Y耐热铝合金导体的组织与性能[D];沈阳大学;2015年

2 陈念东;ECAE动态时效成形Al-Zr-B-Sc耐热合金导体的组织与性能[D];沈阳大学;2016年

3 张方方;AL-Mg-Si合金导体连续ECAE动态成形的数值模拟与实验[D];沈阳大学;2016年

4 张安;连续ECAE动态时效成形Al-Zr-B-(La.Ce)耐热合金导体的组织与性能[D];沈阳大学;2016年

5 张哲;连续ECAE动态时效成形Al-Zr-B-Er耐热铝合金导体的组织与性能[D];沈阳大学;2016年

6 吴战立;等径角挤扭（ECAE-T）新工艺数值模拟及实验研究[D];合肥工业大学;2010年

7 王伟之;高温ECAE处理镍钛合金的热塑耦合有限元模拟及优化研究[D];上海交通大学;2009年

8 梁殿胜;细晶GCr15合金材料ECAE过程的数值模拟及摩擦学性能研究[D];河南科技大学;2010年

9 郭胜利;大塑性变形制备超轻亚微米级镁合金实验研究[D];内蒙古工业大学;2006年

  本文关键词：连续ECAE动态时效成形Al-Zr-B-Er耐热铝合金导体的组织与性能，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：297870