探讨析出热处理工艺对2024铝合金析出相及性能的影响本科毕业论文答辩

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探讨析出热处理工艺对2024铝合金析出相及性能的影响本科毕业论文答辩

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摘要：2024铝合金属于Al-Cu-Mg系合金中的一种，为可热处理强化的加工铝合金，具有高强度、低比重、良好的耐热性及较高的疲劳强度等优点，广泛运用在航空、航天等领域。本论文通过显微硬度的测量、拉伸测试、电导率的测量来评估合金在时效历程中的性能情况(如硬度、强度、电导率等)，并利用金相显微镜、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微术(SEM)、透射电子显微术(TEM)及高角度环形暗场像(HAADF)等观察测试手段对2024铝合金在T6处理(固溶(495°C+1h)+人工时效(180°C))历程中的显微组织结构和第二相颗粒的析出、转变进行浅析，试图找到合金的微观组织结构(尤其是时效析出相，，如S相的尺寸、分布及其数量密度)和材料性能之间的相关性，为优化热处理工艺、获得更加理想的综合性能提供论述依据。2024铝合金在时效状态下有着的第二相颗粒主要为：纳米析出相—S相(Al_2CuMg)和尺寸较大的T相(Al_(20)Cu_2Mn_3)。S相是2024铝合金时效热处理历程中析出的一种关键强化相，T相颗粒是合金在均匀化热处理历程中形成的稳定相颗粒，在后续的固溶、时效热处理历程都不发生溶解，其结构和成分也不会转变。合金的硬度、强度等力学性能与其微观组织特性和析出相的转变紧密相关：固溶后合金的显微硬度较低(83HV),在时效最初的几分钟里，溶质原子(Cu、Mg)以过饱和固溶体中释放出来，形成层状的原子团簇结构，由于其与位错的交互作用以而使得硬度上升了30HV；时效至5h左右，S相开始形成并不断长大，且数量增加，所以合金的硬度不断升高，直至18～24h的峰值时效区间，硬度达到150HV左右(合金在时效峰值阶段的抗拉强度维持在490MPa上下)，相对于固溶态，合金的硬度上升了近70HV；过了时效峰值，继续进行时效，由于S相颗粒的长大、粗化，其数量密度便相应减小，由此，合金的显微硬度、抗拉强度下降。本论文以原子尺度探讨了2024铝合金中T相颗粒的晶体结构特点，结果表明T相颗粒的(010)T面有着两种类型孪晶：层状滑移对称型和呈“蛛网”状向外辐射的多重对称型。对孪晶结构浅析发现组成孪晶的“双瞳眼睛”状结构单元多数按规则的周期性平行排列，但也有少数区域以混乱的分布方式有着；在某些局部小区域，“双瞳眼睛”状结构单元转变成平行四边形单胞，以而造成晶体结构也发生相应的转变。 关键词：2024铝合金论文 时效热处理论文 析出相论文 力学性能论文
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摘要5-7

Abstract7-11

插图索引11-13

附表索引13-14

第1章 绪论14-29

1.1 2024 铝合金的介绍14-15

1.2 2024 铝合金的热处理工艺探讨15-16

1.2.1 均匀化处理15

1.2.2 固溶处理15

1.2.3 时效处理15-16

1.3 2024 铝合金中的第二相颗粒16-24

1.3.1 2024 铝合金中第二相颗粒的分类16-18

1.3.2 2024 铝合金中的 S 相18-24

1.3.3 2024 铝合金中的 T 相24

1.4 铝合金第二相对性能的影响24-28

1.4.1 铝合金第二相强化机制24-25

1.4.2 铝合金第二相对拉伸断裂的影响25-28

1.5 本论文探讨的目的和内容28-29

第2章 实验的材料、设备和实验策略29-34

2.1 实验材料29

2.2 实验设备29

2.3 实验策略29-34

2.3.1 合金的热处理工艺制度29-30

2.3.2 显微组织结构观察30-32

2.3.3 材料性能的测量32-34

第3章 热处理对 2024 铝合金微观组织及性能的影响34-53

3.1 时效对合金显微硬度的影响34-35

3.2 金相显微组织浅析35-36

3.3 时效后合金的 XRD 物相浅析36-37

3.4 TEM 观察及浅析37-44

3.5 合金时效历程中电导率的浅析44-45

3.6 时效后合金拉伸性能的测试45-46

3.7 拉伸断裂样品的电子显微学浅析46-51

3.7.1 拉伸断口附近的 TEM 浅析46-48

3.7.2 拉伸断口的 SEM 浅析48-51

3.7.3 浅析讨论51

3.8 本章小结51-53

第4章 2024 铝合金中的 T 相 (Al_(20)Cu_2Mn_3)53-63

4.1 T 相颗粒的形貌及其成分浅析53-55

4.1.1 T 相颗粒的 TEM 形貌观察53-54

4.1.2 T 相颗粒的 EDX 成分浅析54-55

4.2 T 相颗粒的微观结构浅析55-62

4.2.1 T 相颗粒与铝基体的取向联系55-56

4.2.2 T 相的高分辨 HAADF-STEM 浅析56-62

4.3 本章小结62-63

结论63-65

参考文献65-69

致谢69-70

附录 A70

探讨析出热处理工艺对2024铝合金析出相及性能的影响本科毕业论文答辩试述纺丝静电纺丝制备二氧化钛基试述应力不同强度钢喷丸残余应力谈述磁控溅射高反射率太阳能薄膜浅论PPy/无机纳米复合材料的制备浅析夹杂不同生产工艺对微碳深冲论精密矫直过程中信号采集及处理试议纳米光催化聚合制备聚噻吩/三试谈基于阴晴判断的混合双轴太阳浅议低镍奥氏体不锈钢热轧边裂试试议截面高强度钢板汽车梁弯曲回浅谈水溶性水溶性Ⅱ-Ⅵ族Zn基半导研讨测温热辐射温度测量技术大学谈碳纳米管橡胶纳米复合材料制备试析扳手低扭矩数显扳手的研制代简谈奥氏体不锈钢表层力学性质变探讨镁合金耐蚀膜技术的-毕业论文论自动机二相粒子材料动态再结晶浅论凝胶功能化石墨烯的制备、组探讨涡旋压缩机定盘面轮廓度检测试议合金铁基非晶/纳米晶合金的制-624.3 本章小结62-63结论63-65参考文献65-69致谢69-70附录 A70              

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