火焰调修对Al-Zn-Mg合金微观组织及性能的影响规律

发布时间：2017-08-19 11:45

  本文关键词：火焰调修对Al-Zn-Mg合金微观组织及性能的影响规律

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【摘要】：Al-Zn-Mg合金因具有较高的比强度、硬度、良好的焊接性能和耐腐蚀性能而被广泛应用。然而,铝合金的线性热膨胀系数较高,屈服强度较低,对于残余应力和变形的控制成为一大难题。火焰调修是一种常用的变形矫正方法,因操作简单、成本低而得到广泛应用。但调修过程对热输入要求严格,既需成功矫形,又不能使合金性能大幅降低。在实际生产中,调修后的Al-Zn-Mg合金焊接件腐蚀性能通常有所降低,影响构件整体使役性能。因此,有必要对Al-Zn-Mg合金的火焰调修过程进行系统研究,分析力学性能和腐蚀性能下降的规律。针对上述问题,本课题针对Al-4.5Zn-1.5Mg(wt%)合金进行不同规范下的火焰调修,全面研究火焰调修对Al-4.5Zn-1.5Mg(wt%)合金微观组织、拉伸性能、抗晶间腐蚀性能以及抗剥落腐蚀性能的影响,为实际生产提供参考。研究结果表明,300℃C火焰调修使Al-4.5Zn-1.5Mg(wt%)合金强度与塑性出现不同程度的改善。300℃C火焰一次调修后,调修区域内外抗拉强度均有提升,这与析出相的明显增多有关；二次调修后,调修区域内塑性升高,调修区域外抗拉强度增加：三次调修后,调修区域内外的塑性均得到改善,调修区域内出现不完全再结晶组织。腐蚀试验结果显示,300℃C火焰调修会导致Al-4.5Zn-1.5Mg(wt%)合金耐腐蚀性能下降,且下降程度随调修次数的增加而加剧。一次、二次、三次调修后,调修区域内的晶间腐蚀最大腐蚀深度分别为0.076mm.0.086mm.0.089mm,剥落腐蚀等级分别为EC、ED、ED级。而未调修试样与调修区域外试样均未发生晶间腐蚀,未调修试样、300℃C火焰一次、二次、三次调修区域外试样的剥落腐蚀等级分别为EA=EB=EB、ED级。350℃C火焰一次调修后,调修区域内的Al-4.5Zn-1.5Mg(wt%)合金抗拉强度与延伸率大幅下降,这与析出相减少和晶粒明显长大有关。350℃C火焰二次、三次调修后,由于晶内析出相增多,抗拉强度与延伸率均得到改善。而在调修区域外,试样的抗拉强度较调修前均有所提升,延伸率总体上均有降低,这与合金发生部分再结晶相关。腐蚀试验结果显示：350℃C火焰调修后,Al-4.5Zn-1.5Mg(wt%)合金的耐腐蚀性能均有下降。其中,350℃C火焰一次调修后下降最为显著。经350℃C火焰一次、二次、三次调修后,调修区域内各试样的晶间腐蚀最大深度分别为0.105mm.0.080mm、0.076mm,剥落腐蚀等级均为ED级；调修区域外的试样均未发生晶间腐蚀,剥落腐蚀等级分别为EC、EB、EB级。TEM测试结果表明,350℃C火焰一次调修后腐蚀性能的剧烈下降与晶界析出相的半连续分布及晶界无析出带的形成有关。综合300℃C和350℃C火焰调修结果,300℃C火焰二次调修更适合Al-4.5Zn-1.5Mg(wt%)合金,其调修区域内外的抗拉强度与延伸率均高于母材,且腐蚀性能下降程度较低,综合性能较好。
【关键词】：Al-Zn-Mg合金 火焰调修 微观组织 力学性能 腐蚀性能
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.21
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-19
• 1.1 选题背景及意义10
• 1.2 Al-Zn-Mg系合金研究现状10-14
• 1.2.1 Al-Zn-Mg系合金发展概述10-12
• 1.2.2 Al-Zn-Mg系合金的析出序列12-13
• 1.2.3 Al-Zn-Mg系合金的微观组织与性能13-14
• 1.3 Al-Zn-Mg系合金腐蚀性能14-16
• 1.3.1 晶间腐蚀14-15
• 1.3.2 剥落腐蚀15-16
• 1.4 火焰调修的研究现状16-18
• 1.4.1 火焰调修概述16-17
• 1.4.2 火焰调修参数对材料组织性能的影响17-18
• 1.5 研究目标和主要内容18-19
• 2 实验方法及过程19-22
• 2.1 实验材料及规格19
• 2.2 实验过程19-22
• 2.2.1 火焰调修工艺19
• 2.2.2 金相组织观察19
• 2.2.3 拉伸性能测试19
• 2.2.4 晶间腐蚀试验19-20
• 2.2.5 剥落腐蚀试验20
• 2.2.6 扫描电镜和透射电镜分析20-22
• 3 300℃火焰调修对Al-Zn-Mg合金微观组织与性能的影响22-36
• 3.1 微观组织22-24
• 3.2 力学性能24-28
• 3.3 腐蚀性能28-34
• 3.3.1 晶间腐蚀28-29
• 3.3.2 剥落腐蚀29-34
• 3.4 本章小结34-36
• 4 350℃火焰调修对Al-Zn-Mg合金微观组织与性能的影响36-49
• 4.1 微观组织36-38
• 4.2 力学性能38-41
• 4.3 腐蚀性能41-48
• 4.3.1 晶间腐蚀41-42
• 4.3.2 剥落腐蚀42-48
• 4.4 本章小结48-49
• 结论49-51
• 参考文献51-55
• 致谢55-56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 孙皓;张志毅;史春元;;火焰调修参数对动车组转向架SMA490BW钢性能的影响[J];热加工工艺;2013年21期

2 张新明;李鹏辉;刘胜胆;李国锋;朱航飞;周新伟;;回归时间对7050铝合金晶间腐蚀性能的影响[J];中国有色金属学报;2008年10期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 张玉娟;S355J2结构钢的火焰矫正处理及组织性能分析[D];吉林大学;2013年

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本文编号：700558