超高纯铝中退火孪晶的形成与热稳定性研究

发布时间：2024-03-01 20:14

　　孪晶是金属材料中一种重要的强化方式,对于面心立方金属材料而言,高比例的孪晶不仅可以提高材料的强度,还可以提高材料的晶间腐蚀抵抗力、对疲劳和蠕变的抗力以及提高材料的延展性等。但是,在层错能较高的Al及Al合金中,孪晶极少出现,因而很难被利用来提高Al合金的强度。然而,近期对超高纯铝材料的研究发现,在退火过程中,有高比例的退火孪晶出现。因此,研究清楚超高纯铝中高比例退火孪晶的形成条件、形成机理和热稳定性,对于丰富孪晶理论有着重要意义。本文以超高纯铝、Al-1%Si合金和Al-0.3%Cu合金作为研究对象,对样品进行冷轧变形和退火后,利用电子背散射衍射(EBSD)对样品在退火过程中的组织演变进行系统表征,研究不同的形变与退火工艺对超高纯铝及其合金中退火孪晶形成的影响。并对超高纯铝中退火孪晶进行三维EBSD表征,以研究样品表面对于孪晶形成的影响。同时,通过对超高纯铝和Al-0.3%Cu合金中退火孪晶进行原位退火试验,观察退火孪晶在加热条件下的动态演变,研究其热稳定性。研究得出的主要结论有:(1)中等形变量有利于退火孪晶的形成,孪晶比例在50%压下量、200℃退火20 min的条件下可以达到20...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 孪晶
        1.1.1 形变孪晶
        1.1.2 退火孪晶
    1.2 退火孪晶的形成机制及其对材料性能的影响
        1.2.1 退火孪晶的形成机制
        1.2.2 退火孪晶对材料性能的影响
    1.3 层错能对纯铝及铝合金孪晶形成的影响
    1.4 纯铝及铝合金中退火孪晶的研究
    1.5 课题研究的意义与内容
        1.5.1 课题研究的意义
        1.5.2 课题研究的内容
2 实验材料制备与表征
    2.1 实验材料与制备
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 超高纯铝样品的制备
        2.1.3 铝硅合金样品的制备
        2.1.4 铝铜合金样品的制备
    2.2 材料表征
        2.2.1 EBSD表征
        2.2.2 三维EBSD表征
        2.2.3 原位EBSD表征
3 超高纯铝中退火孪晶的研究
    3.1 退火温度和时间对50%CR超高纯铝退火孪晶的影响
        3.1.1 退火温度对Al-50%CR-10min退火孪晶的影响
        3.1.2 退火温度对Al-50%CR-20min退火孪晶的影响
        3.1.3 退火温度对Al-50%CR-30min退火孪晶的影响
        3.1.4 退火时间对Al-50%CR-200℃退火孪晶的影响
    3.2 退火温度和时间对90%CR超高纯铝退火孪晶的影响
        3.2.1 退火温度对Al-90%CR-10min退火孪晶的影响
        3.2.2 退火温度对Al-90%CR-20min退火孪晶的影响
        3.2.3 退火温度对Al-90%CR-30min退火孪晶的影响
    3.3 退火温度和时间对97.5%CR超高纯铝退火孪晶的影响
    3.4 再结晶体积分数对超高纯铝退火孪晶的影响
    3.5 形变量对超高纯铝退火孪晶的影响
    3.6 本章小结
4 超高纯铝中退火孪晶的三维研究
    4.1 退火孪晶的三维形貌
    4.2 体材料中的退火孪晶
    4.3 本章小结
5 铝合金中退火孪晶的热稳定性研究
    5.1 超高纯铝中退火孪晶的热稳定性研究
    5.2 铝硅合金退火孪晶的研究
    5.3 铝铜合金退火孪晶的研究
        5.3.1 退火时间对Al-0.3%Cu合金退火孪晶的影响
        5.3.2 Al-0.3%Cu合金退火孪晶的热稳定性研究
    5.4 本章小结
6 结论
参考文献
附录
    A.学位论文数据集
致谢



本文编号：3915772