变形温度对等径角变形7A04铝合金力学性能和抗腐蚀性能的影响
发布时间：2021-10-08 13:24
7A04铝合金具有强度高、热处理强化效果明显等优点,成为目前应用广泛的超硬铝合金。本文针对该铝合金在使用过程中抗腐蚀性能不足的问题进行研究。本文借助于电化学工作站、透射电子显微镜、X射线衍射仪等手段研究了不同温度下等径角变形7A04铝合金的变形行为,获得了较好的力学性能和抗腐蚀性能,对变形组织进行了分析并探索了该变形组织对腐蚀机理的影响。得到以下几点主要结论:1.本研究中7A04铝合金优化工艺为:固溶（470℃/4h）→淬火（25℃水淬）→等径角变形四道次（120℃变形温度下）可获得较好的力学性能及抗腐蚀性能。2.优化工艺获得的120℃-4p样品的抗拉强度相较原始样品下降了19.1%为483.7MPa,但相较原始样品获得良好的抗腐蚀性能。在动电位极化测试中其腐蚀电流密度降低了19.4%仅为2.9E-5 A/cm2;电阻抗测试中容抗弧半径提高22.8%达到2517.6Ω·cm2;同时晶间腐蚀测试中晶间腐蚀等级从4级提高至2级,最大腐蚀深度降低了79.6%仅为25.4μm。3.在120℃变形温度下,等径角变形通过引入应变量提高合金内位错密度获得大...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多向锻造过程示意图[20]
硕士学位论文变形温度对等径角变形7A04铝合金力学性能和抗腐蚀性能的影响31.2.1多向锻造技术多向锻造技术是在锻造行业中经常被用作锻造钢锭成为最终构件的第一步。通常认为这种初始锻件可以打破粗大的铸态组织，提高组织的均匀性，使得构件性能的稳定性得到提高。对于这一过程中变形组织的微观结构最初研究是由Armstrong等人提出的[18]。多向锻造技术的加工过程如图1.1所示，是通过对不同方向的反复变形来对样品施加应变的，样品通过受到应变从而达到细化晶粒的效果[19]。同时由于多向锻造加工方式的原因，导致应变以及微观组织的均匀性不高，最终得到的晶粒细化程度有限。图1.1多向锻造过程示意图[20]1.2.2累积叠轧技术累积叠轧是由Saito等人结合原有的扎制工艺所提出的一种能够有效制备超细晶材料的技术，实现了亚微米级晶粒的制备[21]。该工艺的加工过程如图1.2所示，先将板材进行裁剪、表面清洗（去除油污氧化物等杂质）、重叠表面打磨后将两块板材重叠放置并做好固定。再进行轧辊的轧制过程，使得两板材在外力作用下紧密“黏合”在一起。轧制到一定厚度后，再将因轧制拉长的板材从中间切断，并重复以上步骤达到重复获得应变的过程。理论上可以通过不断重复以上过程以细化晶粒，但在实际操作中板材容易出现开裂或“黏合”不牢等问题是影响该工艺进一步发展所面临的问题。图1.2累积叠轧过程示意图[22]1.2.3高压扭转技术高压扭转是由Bridgman等人首先提出，并进一步对其组织演变以及力学性能之间的关系进行研究[23,24]。进一步的研究证明该技术同样可以有效细化晶粒，从而逐渐发展
1绪论硕士学位论文4成为强塑性变形的一种有效途径[25]。高压扭转技术的加工方法如图1.3所示，将需要制备的圆片型样品放入由上模具与下模具组成的密闭空间中，由上模具提供一个竖直向下的压力，由下模具进行旋转，从而使得样品获得一个垂直于样品径向的剪切应变。理论上当下模具旋转圈数逐渐增大时，样品将获得巨大的剪切应变量，从而达到细化样品晶粒的目的。高压扭转技术已适用于多种金属，可以制备多种金属的超细晶材料，不过由于制备样品多为圆片状，仅在特殊零部件的制备中可获得应用，同时存在成型压力过大、工件尺寸较孝样品中心与外延部分变形量不均匀等原因，限制了该技术的工业运用前景。图1.3高压扭转加工方法示意图[26]1.2.4等径角变形技术等径角变形是由Segal等人首先提出的一种利用纯剪切变形来提供高应变率的加工方法，以此实现了细化晶粒的目的[27,28]。等径角变形加工过程的示意图如图1.4所示，所使用的模具是由两个具有相同截面的通道以一定的角度相交构成的，利用外力将需要变形的样品推动，使样品通过通道中的夹角处，从而获得一个纯剪切应变，达到细化晶粒的目的。图1.4中的内角记为Φ=90°，外角记为Ψ=45°，当样品通过弯折处时，在理论情况下即在模具内表面完全润滑的条件下，可以通过计算得到样品所获得的总应变量(εN)，该应变量取决于样品通过模具的次数N，以及内角Φ以及外角Ψ，该计算公式由Iwahashi等人提出[29]。计算公式如下：2cotcos32222NNec（1.1）
【参考文献】：
期刊论文
[1]Grain refinement of bronze alloy by equal-channel angular pressing（ECAP） and its effect on corrosion behaviour[J]. M.M.SADAWY,M.GHANEM. Defence Technology. 2016(04)
[2]多向锻造道次及终锻温度对5182铝合金组织性能的影响[J]. 朱庆丰,李展志,闫玮,王高松,左玉波,崔建忠. 材料与冶金学报. 2015(04)
[3]固溶—大变形—时效下7085铝合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀[J]. 陈洋,许晓静,陆文俊,王子路,徐驰,张景玉. 稀有金属. 2016(08)
[4]高强铝合金的发展及其材料的制备加工技术[J]. 张新明,邓运来,张勇. 金属学报. 2015(03)
硕士论文
[1]固溶处理对7A04铝合金组织与性能的影响[D]. 陈若怀.广西大学 2016
本文编号：3424249
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多向锻造过程示意图[20]
硕士学位论文变形温度对等径角变形7A04铝合金力学性能和抗腐蚀性能的影响31.2.1多向锻造技术多向锻造技术是在锻造行业中经常被用作锻造钢锭成为最终构件的第一步。通常认为这种初始锻件可以打破粗大的铸态组织，提高组织的均匀性，使得构件性能的稳定性得到提高。对于这一过程中变形组织的微观结构最初研究是由Armstrong等人提出的[18]。多向锻造技术的加工过程如图1.1所示，是通过对不同方向的反复变形来对样品施加应变的，样品通过受到应变从而达到细化晶粒的效果[19]。同时由于多向锻造加工方式的原因，导致应变以及微观组织的均匀性不高，最终得到的晶粒细化程度有限。图1.1多向锻造过程示意图[20]1.2.2累积叠轧技术累积叠轧是由Saito等人结合原有的扎制工艺所提出的一种能够有效制备超细晶材料的技术，实现了亚微米级晶粒的制备[21]。该工艺的加工过程如图1.2所示，先将板材进行裁剪、表面清洗（去除油污氧化物等杂质）、重叠表面打磨后将两块板材重叠放置并做好固定。再进行轧辊的轧制过程，使得两板材在外力作用下紧密“黏合”在一起。轧制到一定厚度后，再将因轧制拉长的板材从中间切断，并重复以上步骤达到重复获得应变的过程。理论上可以通过不断重复以上过程以细化晶粒，但在实际操作中板材容易出现开裂或“黏合”不牢等问题是影响该工艺进一步发展所面临的问题。图1.2累积叠轧过程示意图[22]1.2.3高压扭转技术高压扭转是由Bridgman等人首先提出，并进一步对其组织演变以及力学性能之间的关系进行研究[23,24]。进一步的研究证明该技术同样可以有效细化晶粒，从而逐渐发展
1绪论硕士学位论文4成为强塑性变形的一种有效途径[25]。高压扭转技术的加工方法如图1.3所示，将需要制备的圆片型样品放入由上模具与下模具组成的密闭空间中，由上模具提供一个竖直向下的压力，由下模具进行旋转，从而使得样品获得一个垂直于样品径向的剪切应变。理论上当下模具旋转圈数逐渐增大时，样品将获得巨大的剪切应变量，从而达到细化样品晶粒的目的。高压扭转技术已适用于多种金属，可以制备多种金属的超细晶材料，不过由于制备样品多为圆片状，仅在特殊零部件的制备中可获得应用，同时存在成型压力过大、工件尺寸较孝样品中心与外延部分变形量不均匀等原因，限制了该技术的工业运用前景。图1.3高压扭转加工方法示意图[26]1.2.4等径角变形技术等径角变形是由Segal等人首先提出的一种利用纯剪切变形来提供高应变率的加工方法，以此实现了细化晶粒的目的[27,28]。等径角变形加工过程的示意图如图1.4所示，所使用的模具是由两个具有相同截面的通道以一定的角度相交构成的，利用外力将需要变形的样品推动，使样品通过通道中的夹角处，从而获得一个纯剪切应变，达到细化晶粒的目的。图1.4中的内角记为Φ=90°，外角记为Ψ=45°，当样品通过弯折处时，在理论情况下即在模具内表面完全润滑的条件下，可以通过计算得到样品所获得的总应变量(εN)，该应变量取决于样品通过模具的次数N，以及内角Φ以及外角Ψ，该计算公式由Iwahashi等人提出[29]。计算公式如下：2cotcos32222NNec（1.1）
【参考文献】：
期刊论文
[1]Grain refinement of bronze alloy by equal-channel angular pressing（ECAP） and its effect on corrosion behaviour[J]. M.M.SADAWY,M.GHANEM. Defence Technology. 2016(04)
[2]多向锻造道次及终锻温度对5182铝合金组织性能的影响[J]. 朱庆丰,李展志,闫玮,王高松,左玉波,崔建忠. 材料与冶金学报. 2015(04)
[3]固溶—大变形—时效下7085铝合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀[J]. 陈洋,许晓静,陆文俊,王子路,徐驰,张景玉. 稀有金属. 2016(08)
[4]高强铝合金的发展及其材料的制备加工技术[J]. 张新明,邓运来,张勇. 金属学报. 2015(03)
硕士论文
[1]固溶处理对7A04铝合金组织与性能的影响[D]. 陈若怀.广西大学 2016
本文编号：3424249
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