7N01铝合金的时效工艺及热变形行为研究

发布时间：2017-09-02 05:00

  本文关键词：7N01铝合金的时效工艺及热变形行为研究

  更多相关文章： 7N01铝合金 时效 显微组织 力学性能 热变形

【摘要】：7N01铝合金是日本开发的一种Al-Zn-Mg系合金,具有良好的综合性能,在轨道交通和航空航天领域得到了广泛的应用。本课题研究了单双级时效处理对7N01铝合金硬度、拉伸性能、电导率的影响；采用金相(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)分析了时效过程中7N01铝合金微观组织的变化规律；并用热模拟机研究了7N01铝合金的热压缩变形行为。论文的主要结论如下：(1)7N01铝合金在凝固的过程中Zn和Mg发生晶内偏析,在晶内形成特殊的花纹组织形貌；晶界处存在较多白色的骨骼状a-Al12(FeMn)3Si相。7N01铝合金比较合适的固溶条件为470℃/2h,在此处理条件下合金中第二相的含量明显减少。(2)7N01铝合金的最佳单级时效工艺为120℃/24 h,此时其硬度、抗拉强度、屈服强度、延伸率和电导率分别为104.6 Hv、331.4 Mpa、161.7 Mpa、 16.7%、32.7%IACS。较优的双级时效工艺为90℃/4 h+160℃/8 h,此时7N01铝合金的硬度、抗拉强度、屈服强度、延伸率和电导率分别为100 Hv、319.3MPa、155.6 MPa、9.3%、34.8%IACS。与单级时效工艺相比,7N01铝合金的电导率明显提高,表明双级时效能较好的改善合金的抗应力腐蚀性能。(3)在300～450℃的变形温度和0.01～1 s-1的应变速率下,7N01铝合金的流变应力均在一个较小的应变量时达到峰值,且σ随着T的降低和ε的提高而增大。用线性回归的方法计算得到7N01铝合金热压缩变形各参数的平均值分别为：应力水平参数a=0.015,应力指数n=6.202,结构因数A=1.66×109s-,变形激活能Q=133.799 kJ·mol-1。(4)在ε=0.1 s-1和ε=1 s-1条件下,7N01铝合金微观组织中没有发现再结晶晶粒,表明合金在该变形条件下的主要软化机制为动态回复。在ε=0.01 s-1条件下,7N01铝合金发生动态再结晶,且随着T的升高再结晶晶粒增多、尺寸增大。表明合金的软化机制逐渐由动态回复转变为动态再结晶。(5)经过不同条件的热压缩变形后,7N01铝合金的硬度随着ε和T的提高而增大。当T=300℃时,合金的电导率随着ε的增大而显著增大。当T300℃时,合金ε对电导率的影响不明显。
【关键词】：7N01铝合金 时效 显微组织 力学性能 热变形
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.21;TG166.3
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-24
• 1.1 铝合金的分类11-12
• 1.2 Al-Zn-Mg系铝合金的研究概况12-13
• 1.3 Al-Zn-Mg系铝合金的微合金化研究现状13-15
• 1.4 Al-Zn-Mg系铝合金的热处理工艺及研究现状15-20
• 1.4.1 铝合金的均匀化退火15
• 1.4.2 Al-Zn-Mg铝合金的固溶处理15-16
• 1.4.3 Al-Zn-Mg铝合金的时效处理16-18
• 1.4.4 沉淀相析出顺序及对合金性能的影响18-20
• 1.5 铝合金的热变形理论20-23
• 1.5.1 热变形流变应力20-21
• 1.5.2 铝合金的热变形机理21-23
• 1.6 研究目的及内容23-24
• 第2章 实验方法及内容24-32
• 2.1 实验材料及设备24-25
• 2.2 实验方法25-32
• 2.2.1 热处理工艺26-28
• 2.2.2 热模拟28-29
• 2.2.3 合金性能测试29-30
• 2.2.4 微观结构分析30-32
• 第3章 热处理对7N01铝合金组织和性能的影响32-53
• 3.1 固溶温度对合金组织和性能的影响32-37
• 3.1.1 铸态合金微观组织32-34
• 3.1.2 固溶温度对7N01铝合金组织和性能的影响34-37
• 3.2 单级时效对7N01铝合金性能和组织的影响37-44
• 3.2.1 单级时效对硬度和组织的影响37-41
• 3.2.2 单级时效对7N01铝合金拉伸性能的影响41-43
• 3.2.3 单级时效对7N01铝合金电导率的影响43-44
• 3.3 双级时效对7N01铝合金组织和性能的影响44-52
• 3.3.1 预时效温度对7N01铝合金硬度和电导率性能的影响45
• 3.3.2 终时效温度对7N01铝合金硬度和电导率的影响45-46
• 3.3.3 终时效时间对7N01铝合金硬度与电导率的影响46-47
• 3.3.4 终时效时间对7N01铝合金拉伸性能的影响47-51
• 3.3.5 7N01铝合金的透射显微组织51-52
• 3.4 本章小结52-53
• 第4章 7N01铝合金热压缩变形行为53-67
• 4.1 7N01铝合金热压缩流变应力曲线影响因素研究53-56
• 4.1.1 应变速率对应力.应变曲线的影响53-55
• 4.1.2 变形温度对应力-应变曲线的影响55-56
• 4.2 7N01铝合金热压缩流变应力本构方程56-61
• 4.3 7N01铝合金热压缩过程中组织和性能的变化61-66
• 4.3.1 变形温度对合金微观组织的影响61-64
• 4.3.2 7N01铝合金热压缩变形过程中硬度和电导率影响64-66
• 4.4 本章小结66-67
• 第5章 结论与展望67-69
• 5.1 结论67-68
• 5.2 展望68-69
• 参考文献69-75
• 致谢75-76
• 攻读硕士期间发表的论文76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 沈元国;白朴存;侯小虎;崔晓明;;喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金双级时效的微观组织和力学性能研究[J];稀有金属材料与工程;2014年08期

2 臧金鑫;张坤;戴圣龙;;一种新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金的析出行为及性能(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2012年11期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 宋涛;6N01和7N01时效工艺研究和组织分析[D];重庆大学;2011年

，

本文编号：776494