Al-9.6Zn-2.6Mg-0.9Cu-0.2Zr-xTi超高强铝合金挤压材组织性能研究
发布时间：2021-03-11 12:56
超高强耐热7000系铝合金在航空航天、武器装备等关键领域具有重大应用背景。本文通过对所设计的6种7000系铝合金进行组织分析和性能测试,研究了不同Ti含量、不同挤压工艺、不同Zn/Mg比和不同多级固溶制度对铝合金挤压材组织及性能的影响。具体主要研究内容及结论如下:（1）研究了0、0.34wt.%和0.81wt.%三种不同Ti含量对Al-9.9Zn-2.6Mg-0.91Cu-0.2Zr-xTi铝合金热挤压材组织及性能的影响以及冷挤压加工相对于热挤压加工对Al-9.7Zn-2.6Mg-0.89Cu-0.199Zr-0.81Ti铝合金组织及性能的影响。研究表明,当采用450℃×2 h+460℃×2 h+470℃×2 h固溶和120℃×24 h时效处理时,合金中加入Ti元素能明显细化晶粒,且随着Ti含量的增加,未溶相数量逐渐变多,位错强化越来越高,室温抗拉强度先基本不变后降低,250℃热压缩峰值应力呈现先显著提高后降低的规律,抗晶间腐蚀性能略有提高、抗剥落腐蚀性能略有下降,最佳成分为Al-10.2Zn-2.59Mg-0.92Cu-0.184Zr-0.34Ti,室温抗拉强度达738.5 MPa,...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常见7000系铝合金性能与应用Fig.1.1Performanceandapplicationofcommon7000seriesaluminumalloy国内在超高强7000系铝合金领域的研发开始的较国外晚，直到上世纪60年代我国才开始对7000系铝合金进行研究，但当时我国不仅生产设备较国外相对
图 2.2 熔炼设备与铸锭图Fig.2.2 Melting equipment and ingot drawing表 2.1 熔铸铝合金的具体成分Table 2.1 Specific composition of melt-cast aluminum alloySamples Zn Mg Cu Zr Ti Al1 9.94 2.55 1.02 0.199 0.0 Bal.2 10.22 2.59 0.92 0.184 0.34 Bal.3 9.7 2.6 0.89 0.199 0.81 Bal.4 9.74 2.59 0.94 0.195 0.83 Bal.5 10.23 2.57 1.11 0.184 0.81 Bal.6 10.62 2.516 0.85 0.191 0.85 Bal.2.1.3 均质化处理本试验采用 RX3-30-13 可控电阻炉进行均质化退火处理，合金元素含量较高的 7000 系铝合金的退火温度不宜超过 460 ℃。因此，为防止退火过程中的过烧现象，本试验的退火工艺选取 450℃×24h，退火炉内的温度误差控制在±2℃。
Table 2.1 Specific composition of melt-cast aluminum alloys Zn Mg Cu Zr Ti 9.94 2.55 1.02 0.199 0.0 10.22 2.59 0.92 0.184 0.34 9.7 2.6 0.89 0.199 0.81 9.74 2.59 0.94 0.195 0.83 10.23 2.57 1.11 0.184 0.81 10.62 2.516 0.85 0.191 0.85 质化处理验采用 RX3-30-13 可控电阻炉进行均质化退火处理，合金元素系铝合金的退火温度不宜超过 460 ℃。因此，为防止退火过程试验的退火工艺选取 450℃×24h，退火炉内的温度误差控制在金放入炉中随炉升温，到达保温时间并完成退火工艺，关闭电炉内冷却至 200 ℃，然后取出空冷。下图 2.3 为均质化处理试
【参考文献】：
期刊论文
[1]白车身铝合金轻量化的应用现状和发展趋势[J]. 张鹏,刘志敏,陈琳琳,全斌义,周万权. 汽车工艺与材料. 2019(03)
[2]Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金的研究进展[J]. 燕云程,黄蓓,李维俊,卿培林,何兵. 材料导报. 2018(S2)
[3]固溶时效对7075铝合金微观组织和力学性能的影响[J]. 王江涛,谭文胜,周东帅,陈菊芳,谢利,卢雅琳,李小平. 金属热处理. 2017(12)
[4]预变形对超高强铝合金挤压材组织性能的影响[J]. 林森. 科学技术创新. 2017(20)
[5]第二级固溶处理温度对7A04铝合金组织和性能的影响[J]. 徐君燕,卜建荣,金浙良. 金属热处理. 2017(01)
[6]Zn和Mg元素对高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金铸锭及其均热态组织的影响[J]. 王杰,张永安,范云强,金龙兵,李锡武,李志辉. 稀有金属. 2016(11)
[7]高强度铝合金的研究现状及发展趋势[J]. 沈国柱. 科技经济市场. 2016(03)
[8]预变形对超高强铝合金挤压材组织性能的影响[J]. 张香丽,许晓静,凌智勇,蒋伟,谈成,赵建吉. 中国有色金属学报. 2016(03)
[9]铝合金锻造生产技术的发展[J]. 李岩,赵业青,陈修梵,鲁法云,张玲艳,张丽芝. 轻合金加工技术. 2015(08)
[10]多向压缩对7085铝合金挤压材组织和力学性能的影响[J]. 莫纪平,程晓农,邓平安,许晓静,吴瑶,蒋伟. 稀有金属材料与工程. 2015(08)
博士论文
[1]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]. 彭国胜.中南大学 2012
硕士论文
[1]Al-7.5Zn-1.5Mg-0.2Cu-0.2Zr合金热压缩行为及热挤压工艺研究[D]. 何建良.华南理工大学 2018
[2]800 MPa级超强铝合金成分设计、制备技术及组织性能研究[D]. 贾伟杰.江苏大学 2018
[3]合金元素对7000系铝合金淬透性的影响及Mn、Mg、Zn对超高强轧制铝合金组织性能的影响[D]. 杨帆.江苏大学 2017
[4]合金成分及热处理工艺对高强铝合金组织及性能的影响[D]. 张志.合肥工业大学 2015
[5]杂质含量对7055铝合金微观组织与应力腐蚀性能的影响[D]. Emilie Le Gal.上海交通大学 2015
[6]大变形量冷变形时效7050铝合金强化机理研究[D]. 闫宏伟.哈尔滨工业大学 2014
[7]Ti、Zr、B对耐热铝合金微观组织的影响及EET理论分析[D]. 梁莎莎.郑州大学 2013
[8]固溶处理制度对7050铝合金热轧板组织与性能的影响[D]. 白谭.中南大学 2013
[9]高强高韧耐蚀7050铝合金的时效与腐蚀行为研究[D]. 贾科.中南大学 2013
[10]4004铝合金轧制及退火工艺的研究[D]. 马林.哈尔滨理工大学 2011
本文编号：3076496
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常见7000系铝合金性能与应用Fig.1.1Performanceandapplicationofcommon7000seriesaluminumalloy国内在超高强7000系铝合金领域的研发开始的较国外晚，直到上世纪60年代我国才开始对7000系铝合金进行研究，但当时我国不仅生产设备较国外相对
图 2.2 熔炼设备与铸锭图Fig.2.2 Melting equipment and ingot drawing表 2.1 熔铸铝合金的具体成分Table 2.1 Specific composition of melt-cast aluminum alloySamples Zn Mg Cu Zr Ti Al1 9.94 2.55 1.02 0.199 0.0 Bal.2 10.22 2.59 0.92 0.184 0.34 Bal.3 9.7 2.6 0.89 0.199 0.81 Bal.4 9.74 2.59 0.94 0.195 0.83 Bal.5 10.23 2.57 1.11 0.184 0.81 Bal.6 10.62 2.516 0.85 0.191 0.85 Bal.2.1.3 均质化处理本试验采用 RX3-30-13 可控电阻炉进行均质化退火处理，合金元素含量较高的 7000 系铝合金的退火温度不宜超过 460 ℃。因此，为防止退火过程中的过烧现象，本试验的退火工艺选取 450℃×24h，退火炉内的温度误差控制在±2℃。
Table 2.1 Specific composition of melt-cast aluminum alloys Zn Mg Cu Zr Ti 9.94 2.55 1.02 0.199 0.0 10.22 2.59 0.92 0.184 0.34 9.7 2.6 0.89 0.199 0.81 9.74 2.59 0.94 0.195 0.83 10.23 2.57 1.11 0.184 0.81 10.62 2.516 0.85 0.191 0.85 质化处理验采用 RX3-30-13 可控电阻炉进行均质化退火处理，合金元素系铝合金的退火温度不宜超过 460 ℃。因此，为防止退火过程试验的退火工艺选取 450℃×24h，退火炉内的温度误差控制在金放入炉中随炉升温，到达保温时间并完成退火工艺，关闭电炉内冷却至 200 ℃，然后取出空冷。下图 2.3 为均质化处理试
【参考文献】：
期刊论文
[1]白车身铝合金轻量化的应用现状和发展趋势[J]. 张鹏,刘志敏,陈琳琳,全斌义,周万权. 汽车工艺与材料. 2019(03)
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[3]固溶时效对7075铝合金微观组织和力学性能的影响[J]. 王江涛,谭文胜,周东帅,陈菊芳,谢利,卢雅琳,李小平. 金属热处理. 2017(12)
[4]预变形对超高强铝合金挤压材组织性能的影响[J]. 林森. 科学技术创新. 2017(20)
[5]第二级固溶处理温度对7A04铝合金组织和性能的影响[J]. 徐君燕,卜建荣,金浙良. 金属热处理. 2017(01)
[6]Zn和Mg元素对高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金铸锭及其均热态组织的影响[J]. 王杰,张永安,范云强,金龙兵,李锡武,李志辉. 稀有金属. 2016(11)
[7]高强度铝合金的研究现状及发展趋势[J]. 沈国柱. 科技经济市场. 2016(03)
[8]预变形对超高强铝合金挤压材组织性能的影响[J]. 张香丽,许晓静,凌智勇,蒋伟,谈成,赵建吉. 中国有色金属学报. 2016(03)
[9]铝合金锻造生产技术的发展[J]. 李岩,赵业青,陈修梵,鲁法云,张玲艳,张丽芝. 轻合金加工技术. 2015(08)
[10]多向压缩对7085铝合金挤压材组织和力学性能的影响[J]. 莫纪平,程晓农,邓平安,许晓静,吴瑶,蒋伟. 稀有金属材料与工程. 2015(08)
博士论文
[1]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]. 彭国胜.中南大学 2012
硕士论文
[1]Al-7.5Zn-1.5Mg-0.2Cu-0.2Zr合金热压缩行为及热挤压工艺研究[D]. 何建良.华南理工大学 2018
[2]800 MPa级超强铝合金成分设计、制备技术及组织性能研究[D]. 贾伟杰.江苏大学 2018
[3]合金元素对7000系铝合金淬透性的影响及Mn、Mg、Zn对超高强轧制铝合金组织性能的影响[D]. 杨帆.江苏大学 2017
[4]合金成分及热处理工艺对高强铝合金组织及性能的影响[D]. 张志.合肥工业大学 2015
[5]杂质含量对7055铝合金微观组织与应力腐蚀性能的影响[D]. Emilie Le Gal.上海交通大学 2015
[6]大变形量冷变形时效7050铝合金强化机理研究[D]. 闫宏伟.哈尔滨工业大学 2014
[7]Ti、Zr、B对耐热铝合金微观组织的影响及EET理论分析[D]. 梁莎莎.郑州大学 2013
[8]固溶处理制度对7050铝合金热轧板组织与性能的影响[D]. 白谭.中南大学 2013
[9]高强高韧耐蚀7050铝合金的时效与腐蚀行为研究[D]. 贾科.中南大学 2013
[10]4004铝合金轧制及退火工艺的研究[D]. 马林.哈尔滨理工大学 2011
本文编号：3076496
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