双级固溶与时效处理ZL205A合金的组织及性能研究

发布时间：2025-01-19 15:12

　　高强铝合金在军事和民用工业中具有广阔的应用前景并日益受到众多科研工作者的广泛关注。ZL205A合金是一类典型的高强铸造铝合金,通过适宜的热处理工艺可以有效提升合金的综合性能,从而获得良好的强度硬度、塑韧性以及抗蚀性。本文以双级固溶与时效处理为核心,通过调整工艺参数,采用OM、XRD、SEM、TEM、室温和高温拉伸、显微硬度检测、耐蚀性测试等方法,研究了不同热处理工艺对合金组织与性能的影响,得到了不同工艺下的优势合金,探索了微观组织演变调控合金性能的内在机制,优化出最佳的热处理制度,达到有效提升ZL205A合金综合性能的目的。研究结果表明,538℃×15h为最优的单级固溶处理制度。在此基础上探索出双级固溶处理制度:530℃×2h+540℃×13h。此时合金的抗拉强度σ_b、屈服强度σ_0.2和延伸率δ分别为338.9 MPa、161.30 MPa和22.3%。经固溶处理后,ZL205A铸态合金中粗大共晶网状组织溶解,得到过饱和固溶体,合金的微观组织得到改善。双级固溶+时效处理极大地提升了ZL205A合金的力学性能,其中分别在双级固溶+155℃×8h/...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 Al-Cu系高强铸造铝合金的发展与应用现状
    1.3 Al-Cu系高强铸造铝合金的成分及作用
    1.4 Al-Cu系高强铸造铝合金的热处理工艺
        1.4.1 固溶处理
        1.4.2 时效处理
    1.5 Al-Cu系高强铸造铝合金析出强化相
    1.6 ZL205A合金的研究现状
    1.7 研究目的、内容及技术路线
        1.7.1 研究目的
        1.7.2 研究内容
        1.7.3 技术路线
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验仪器与设备
    2.3 试样制备及热处理工艺
        2.3.1 合金熔炼与试样浇注
        2.3.2 固溶处理
        2.3.3 时效处理
    2.4 性能测试
        2.4.1 拉伸性能测试
        2.4.2 显微硬度测试
        2.4.3 浸泡失重实验
        2.4.4 电化学实验
    2.5 组织分析
        2.5.1 金相组织观察
        2.5.2 X射线衍射分析
        2.5.3 扫描电镜和能谱分析
        2.5.4 透射电镜组织观察
第3章 固溶处理对ZL205A组织与性能的影响
    3.1 固溶时间对ZL205A合金组织与性能的影响
        3.1.1 合金的微观组织
        3.1.2 合金的力学性能
        3.1.3 合金的断口形貌
    3.2 双级固溶对ZL205A合金性能的影响
    3.3 固溶处理改善合金组织与性能分析
    3.4 本章小结
第4章 时效处理对ZL205A组织与性能的影响
    4.1 不同时效制度下合金的力学性能
    4.2 不同时效制度下合金的微观组织
        4.2.1 合金的金相组织
        4.2.3 合金的断口形貌
        4.2.4 合金的析出相
    4.3 时效处理改善合金组织与性能分析
    4.4 ZL205A合金的高温拉伸力学性能
        4.4.1 合金的力学性能
        4.4.2 合金的金相组织
        4.4.3 合金的断口形貌
    4.5 本章小结
第5章 ZL205A合金耐蚀性测试
    5.1 浸泡失重实验
        5.1.1 不同热处理制度合金浸泡失重实验
        5.1.2 铸态和热处理态合金浸泡失重实验
    5.2 电化学腐蚀实验
        5.2.1 不同热处理制度合金的塔菲尔曲线
        5.2.2 铸态与热处理态合金的塔菲尔曲线
    5.3 合金微观腐蚀结构表征与分析
        5.3.1 合金的腐蚀形貌
        5.3.2 合金的腐蚀产物
        5.3.3 合金腐蚀过程分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的论文



本文编号：4029146