钪元素对衬板控轧Al–7Mg合金变形组织、力学性能及再结晶行为的影响

发布时间：2021-02-22 07:16

　　铝合金作为应用最为广泛的轻金属,在航空、航天、汽车以及结构等领域具有广阔的应用前景。其中铝镁合金因优异的比强度和耐腐蚀性能等优点在结构材料的轻量化淋雨有着不可取代的地位。国内外学者对铝镁合金变形领域开展了大量的研究,通过大变形工艺制备具有高强塑性Al–Mg合金。对于高固溶Mg含量Al–Mg合金而言,合金具有更高的加工硬化性能,但其成型性差,只能通过中高温或多流程的变形工艺进行加工,大大限制了铝镁合金力学性能的提升,且加工流程工艺复杂,成本较高。本课题组在前期研究中开发了大压下量衬板控轧（HPR）技术,该技术可以在室温单道次下加工难变形合金,保证板材的成型率,有利于进一步拓展难变形铝镁合金在工业上的应用。基于衬板控轧工艺,本文主要研究了Sc元素添加衬板控轧Al–7Mg–xSc合金在变形过程中组织演变和力学性能的影响规律,以及探讨衬板控轧Al–7Mg–xSc合金在后续退火再结晶行为,得出的主要结论有:（1）通过衬板控轧工艺,在室温条件下成功制备出无开裂的难变形Al–7Mg–xSc合金,相较传统轧制工艺,衬板控轧单道次压下量可达80%,相较传统轧制工艺,简化轧制流程,并且衬板控轧工艺加工的A... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

细晶与粗晶组织Al–2.8Mg合金拉伸时效断裂后形貌

细晶与粗晶组织 Al–2.8Mg 合金拉伸时效断裂后 fine–grained and coarse–grained Al–2.8Mg alln–to–failure tests at a temperature of 400 ℃ aof ε=10-4s-1等人[50]通过常规多道次轧制方法研究了 Al–3Mg 合度晶界数量随变形量增加而减小，一方面由于不断界的晶粒被压缩，小角度结晶单位面积降低，另一变为大角度晶界形成新的动态再结晶晶粒。在随着通过动态再结晶形成再结晶的细晶，从而细化组织

图 1.3 室温 ECAP 挤压 6 道次 EBSD 图:(a)Al–1Mg, (b)Al–5Mg 和(c)Al–7Mg 合金[51]Fig. 1.3 Typical EBSD maps of (a)6P Al–1Mg, (b)6P Al–5Mg and (c)6P Al–7Mgsamples, respectively金属材料组织与其力学性能密切相关，而混晶结构组织的发现为提升 Al–Mg 力学性能提供了新的思路，混晶组织中大尺寸晶粒提供强度，小尺寸晶粒提供塑性，从而同时提升合金的强度和塑性。Al–Mg合金中固溶Mg含量直接影响着合金的变形组织[51]。对 6 道次 ECAP 变形的 Al–1Mg、Al–5Mg 和 Al–7Mg 进行拉伸试验，发现 Al–7Mg 合金的强度和塑性都优于 Al–1Mg 和 Al–5Mg 合金，而且 Al–7Mg 合金具有超高的强度（~600MPa）的优异延展性（~14.5%），如图 1.3 所示。这主要是高的 Mg 含量能有效抑制变形过程中位错的动态回复，使变形合金具有高位错密度，而且拉伸过程中高 Mg含量有效阻止位错移动，使合金具有高的强度。同时，高 Mg 含量促进混晶结构组织形成，细晶部分也有助于提高强度；粗晶部分可以容纳大量位错，提高合金加工硬化能

【参考文献】：
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本文编号：3045649