动态时效连轧6201铝合金导体组织与性能研究

发布时间：2017-07-27 12:32

  本文关键词：动态时效连轧6201铝合金导体组织与性能研究

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【摘要】：I本文选取国家自然科学基金“铝合金导线连续ECAE动态时效过程析出相演变与性能强化机理(编号:51174139)”部分内容为题,采用动态时效成型工艺制备Al-Mg-Si系导体,借助扫描显微镜(型号:S-4800)、透射显微镜(型号:Philips DM420)、电子万能材料试验机(型号:SANS CMT5105)和双臂直流电桥(型号:QJ48),研究了动态时效成型6201铝合金导体的组织与性能。主要工作及研究成果如下:(1)研究了ECAE动态时效工艺对6201合金导体组织与性能的影响,结果表明:ECAE动态时效成形工艺独特的剪切大变形,可有效细化晶粒,4道次ECAE挤压可制备晶粒不超过10 um的6201合金导线,实现组织的有效细化。(2)研究了人工时效工艺对析出相的形貌以及性能的影响,结果表明:160℃х7 h人工时效工艺可获得球状Mg2Si强化相组织,抑制了Mg2Si针状相的形成,增大了合金强化相与铝基体之间的变形协调性,为制备高性能导电材料提供了组织保证。时效工艺为160~170℃/7 h时,Al-0.6%Mg-0.6%Si合金导线的抗拉强度、伸长率和等效导电率分别为305.64~309.56 MPa,6.5%~7.1%,56.18%~56.35%IACS,与目前我国Al-Mg-Si导线(295 MPa,52.5%IACS)相比,显著提高了导线的综合性能。(3)研究了Zr元素对动态时效连轧6201合金组织性能的影响,结果表明:Zr元素的添加细化了6201合金晶粒,提高了抗拉强度及耐热性,但导电率减小。(4)采用动态时效连轧工艺制备了6201合金导体,结果表明:随着Mg、Si含量的增加,抗拉强度增加,导电率与伸长率下降(如时效160℃/7h,Al-0.6%Mg-0.6%Si合金导线的抗拉强度286.49MPa,导电率54.87%IACS,伸长率6.64%,Al-0.7%Mg-0.7%Si合金导线的抗拉强度295.47MPa,导电率54.44%IACS,伸长率5.62%IACS),为生产高性能的6201铝合金导线提供理论和实验依据,有一定的指导意义。
【关键词】：6201合金 动态时效连轧 抗拉强度 等效导电率 时效处理
【学位授予单位】：沈阳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.21;TG339
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-26
• 1.1 引言12-13
• 1.2 铝合金导线在国内外的发展13-14
• 1.3 铝合金导线的制造工艺14-15
• 1.4 铝合金加工工艺的发展15-17
• 1.5 6201 铝合金架空导线的发展与应用17-18
• 1.6 影响铝合金导电性的因素18-19
• 1.7 Al-Mg-Si系合金的时效强化19-20
• 1.8 Al-Mg-Si系合金的时效析出特性20-21
• 1.9 铝合金的强化机制21-22
• 1.10 时效方法22-23
• 1.11 铝合金的耐热性23
• 1.12 本文研究目的及主要研究内容23-24
• 1.12.1 本文研究目的23-24
• 1.12.2 本文主要研究内容24
• 1.13 本章小结24-26
• 第2章 实验方案与研究方法26-32
• 2.1 实验方案设计26
• 2.2 合金材料的制备26-27
• 2.2.1 合金成分设计26-27
• 2.2.2 试验用材料及设备27
• 2.3 合金的均匀化处理27-28
• 2.4 试样的制取28-31
• 2.4.1 金相组织观察28-30
• 2.4.2 扫描电镜观察30
• 2.4.3 透射电镜观察30
• 2.4.4 力学性能检测30-31
• 2.4.5 电学性能检测31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 6201合金导线ECAE动态时效成型研究32-44
• 3.1 ECAE动态时效32-35
• 3.1.1 影响ECAE工艺的因素33-34
• 3.1.2 ECAE动态挤压工艺参数设定34-35
• 3.2 试样制备35-36
• 3.3 ECAE动态时效6201合金微观组织36-39
• 3.4 ECAE动态时效6201合金性能39-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 6201合金导线动态时效连轧成型研究44-57
• 4.1 连铸连轧工艺44-48
• 4.1.1 连铸连轧设备功能44
• 4.1.2 设备用途44-45
• 4.1.3 设备组成45
• 4.1.4 简单工艺流程45
• 4.1.5 生产线主要技术参数45
• 4.1.6 本实验所用连轧铸机的参数45-46
• 4.1.7 本实验所用连轧机的参数46-48
• 4.2 动态时效连轧6201合金性能48-52
• 4.3 合金元素Zr对动态时效连轧6201合金材料性能的影响52-56
• 4.3.1 Zr元素对动态时效连轧6201合金组织与性能的影响53-55
• 4.3.2 Zr元素对动态时效连轧6201合金耐热性的影响55-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第5章 结论57-58
• 参考文献58-62
• 在学期间研究成果62-63
• 致谢63-64

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