高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金变形行为、组织演变及力学性能的研究

发布时间：2024-09-22 21:03

　　近些年,能源匮乏、全球气候变暖等能源与环境问题日益严峻,旨在节能减排的汽车轻量化显得愈发重要。目前,铝合金在汽车轻量化材料中仍占据重要地位。高强度Al-Zn-Mg-Cu合金也被应用于汽车轻量化材料上,汽车结构件以高性能铝代钢是实现汽车轻量化的一种有效途径。同时汽车轻量化材料的制备也需满足绿色制造、快速制造、优质制造的目标。双辊铸轧技术(Twin roll casting,TRC)可有效缩短铝合金板材制备流程,减少能耗和降低成本。然而Al-Zn-Mg-Cu合金的合金元素含量高、强度大,用TRC技术制备仍存在一定的困难。本论文根据TRC工艺的特点,同时为了提高合金强度,设计了高Zn含量的Al-7.9Zn-2.7Mg-2.0Cu(wt.%)合金,制定了TRC+退火处理+轧制的工艺流程。通过对比研究TRC合金和金属型铸造(Permanent mold casting,PMC)合金的组织以及TRC和PMC合金轧制变形后合金薄带的组织和力学性能,探究了 TRC工艺制备高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金的可行性。基于快速制造的理念,利用退火处理调控合金凝固过程中形成的第二相粒子,研究了后续轧制过程中...

【文章页数】：180 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２双辊铸轧条带中间层偏析ＳＥＭ图和３Ｄ形貌图：（ａ）?（ｃ）铸轧速度３?ｍ／ｍｉｎ和（ｂ）?（ｄ）??铸轧速度５?ｍ／ｍｉｎ［６６］??Ｆｉｇ．?１．２?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ａｎｄ?３Ｄ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｃｅｎｔｅｒ?ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ?ｉｎ?ＴＲＣ?ｓｔｒｉｐｓ?ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ?ａｔ?（ａ）?（ｃ）?３??

结果表明：中间层宏观偏析是在凝固过程中形成的，沿着铸轧方向，长度??可达数毫米，厚度可达ｌ〇〇Ｈｍ。Ｍ．Ｓ．?Ｋｉｍ等人［６６］在不同铸轧速度制备的Ａｌ－Ｍｇ??合金条带中分别观察到通道状中间层偏析和带状中间层偏析，如图１．２所示，随??着铸轧速度的增加，中间层偏析由通道状中间层....

图１．４?６０６３铝合金３Ｄ功率耗散图和失稳图：（ａ）?（ｄ）应变部分，（ｂ）（ｅ）应变速率部分和（ｃ）??

以至于位错密度达到临界形核值，ＤＤＲＸ具有明显的形核和长大的过程。??ＤＤＲＸ形成一些新的无应变晶粒，这些晶粒形成在充满位错的区域内，ＤＤＲＸ晶??粒形成在原始晶界处，形成项链状再结晶，尺寸远小于原始晶粒尺寸（如图１．５??所示）。??图１．５非连续动态再结晶示意图［１２２］??....

图１．５非连续动态再结晶示意图［１２２］??Ｆｉｇ．?１．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?ｄｙｎａｍｉｃ?ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ?（ＤＤＲＸ）＊１２２１．??

以至于位错密度达到临界形核值，ＤＤＲＸ具有明显的形核和长大的过程。??ＤＤＲＸ形成一些新的无应变晶粒，这些晶粒形成在充满位错的区域内，ＤＤＲＸ晶??粒形成在原始晶界处，形成项链状再结晶，尺寸远小于原始晶粒尺寸（如图１．５??所示）。??图１．５非连续动态再结晶示意图［１２２］??....

图１．６几何动态再结晶不意图［ｌ２２ｌ??Ｆｉｇ．?１．６?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｄｙｎａｍｉｃ?ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ?（ＧＤＲＸ）｜ｌ２２１．??

（ａ）?（ｂ）??图１．８?ＡＺ３丨镁合金中原始晶界附近的ＣＤＲＸ：?（ａ）取向图和（ｂ）?Ａ到晶界处沿虚线的累积取??向差【丨３３］??Ｆｉｇ．?１．８?ＣＤＲＸ?ｎｅａｒ?ｔｈｅ?ｉｎｉｔｉａｌ?ｇｒａｉｎ?ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ?ｉｎ?ＡＺ３１?ａｌｌｏｙ：?（ａ）?ｏｒｉｅ....

本文编号：4006104