热处理及冷轧对Al-1%Si合金中Si析出及晶粒细化的影响

发布时间：2021-02-02 21:22

　　强度和塑性是大多数金属材料最重要的力学性能,通过有效的加工工艺可以使材料的力学性能明显改善。通常情况下,提升纯金属材料性能的方法很多,但应用较为广泛的是剧烈塑性变形以及合理的热处理工艺。纯金属可以通过剧烈塑性变形细化晶粒从而改善其性能,但变形过程中会发生回复降低强度。对纯金属进行微合金化可以明显抑制变形中的回复以及促进晶粒细化,还能保持纯金属高导电性等良好性能。因此本课题选用Al-1%Si合金作为研究对象,通过不同热处理及轧制工艺,研究Si析出规律及其对晶粒细化的影响以及Si析出和晶粒细化对合金力学性能的影响。本课题通过改变轧制温度以及预时效和后时效参数制备多种Al-1%Si合金细晶样品,利用拉伸实验测试和透射电子显微镜（TEM）表征等手段,研究了不同样品中的Si析出及晶粒细化情况及其对样品力学性能的影响。为了排除细晶中高密度位错等晶体缺陷对Si析出的影响,本文还在充分固溶处理的粗晶Al-1%Si合金样品中研究了不同时效方式（直流电流时效、传统炉热人工时效）对Si析出的影响。本文的主要结果如下:1.轧制变形过程中样品放热及空位和位错等晶体缺陷的产生都会显著促进第二相Si颗粒的析出。室温... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 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 金属材料晶粒细化方法
        1.2.1 化学细化法
        1.2.2 物理场细化法
        1.2.3 传统机械变形法
        1.2.4 剧烈塑性变形法
    1.3 细晶强化存在的问题及解决方法
        1.3.1 细晶强化存在的问题
        1.3.2 解决方法
    1.4 时效热处理促进铝合金中第二相析出
        1.4.1 Al-Si合金中Si析出形核
        1.4.2 时效提升细晶铝合金的塑性
        1.4.3 不同时效方式对铝合金时效动力学的影响
    1.5 课题研究内容及意义
第二章 实验材料及基本方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 均匀化及固溶处理
        2.2.2 轧制
        2.2.3 传统人工时效
        2.2.4 直流电流时效
    2.3 分析方法
        2.3.1 力学性能测试
        2.3.2 微观组织表征
第三章 冷轧对Al-1%Si合金中Si析出及晶粒细化的影响
    3.1 实验方案
    3.2 冷轧对晶粒细化的影响
    3.3 冷轧对Si析出的影响
    3.4 本章小结
第四章 冷轧前/后时效对Al-1%Si合金中Si析出及晶粒细化的影响
    4.1 实验方案
    4.2 冷轧前时效对Si析出及晶粒细化影响
    4.3 冷轧后时效对Si析出及晶粒细化的影响
    4.4 本章小结
第五章 Si析出对Al-1%Si合金性能的影响
    5.1 实验方案
    5.2 Si析出对细晶Al-1%Si合金性能影响
        5.2.1 室温轧制样品的力学性能
        5.2.2 轧制前时效样品的力学性能
        5.2.3 轧制后时效样品的力学性能
        5.2.4 讨论分析
    5.3 Si析出对粗晶Al-1%Si合金性能的影响
    5.4 不同时效方式对粗晶Al-1%Si合金中Si析出的影响
        5.4.1 微观组织
        5.4.2 讨论分析
    5.5 本章小结
第六章 全文总结及展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]不同温度重度变形及退火对工业纯铝组织的影响[J]. 熊毅,贺甜甜,郭志强,陈正阁,张凌峰,任凤章.  材料热处理学报. 2011(09)
[2]脉冲电流对铝基纳米合金相变动力学的影响[J]. 贾威,邓江宁,曾梅光.  金属热处理学报. 2004(01)
[3]强脉冲电磁场对金属凝固组织影响的研究[J]. 訾炳涛,巴启先,崔建忠,白玉光,那兴杰.  物理学报. 2000(05)

博士论文
[1]纳米结构Al-1%Si合金的组织、热稳定性及力学行为研究[D]. 黄天林.重庆大学 2014



本文编号：3015387