Sc对挤压变形Al-4Cu-1Nd系合金低周疲劳性能的影响

发布时间：2017-12-24 04:01

  本文关键词：Sc对挤压变形Al-4Cu-1Nd系合金低周疲劳性能的影响　出处：《沈阳工业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： Al-4Cu-1Nd-xSc合金 显微组织 拉伸性能 低周疲劳

【摘要】：本文通过硬度测试、拉伸实验、低周疲劳实验、金相组织分析、X-射线衍射分析以及扫描电镜观察和透射电镜观察,研究了稀土元素Sc以及时效时间对Al-4Cu-1Nd合金的组织及性能的影响,以期可为该类铝合金的工程应用提供理论依据。显微组织观察结果表明,铸态Al-4Cu-1Nd合金中添加0.1%稀土元素Sc可有效细化α-Al基体晶粒,当继续添加稀土元素Sc到0.2%时,合金的晶粒尺寸较Al-4Cu-1Nd-0.1Sc合金并无明显变化。稀土元素Sc可抑制T6态挤压变形Al-4Cu-1Nd合金固溶过程中晶粒的长大,促进第二相的均匀析出。硬度及拉伸实验结果表明,随着时效时间的增加,T6态挤压变形Al-4Cu-1Nd-x Sc合金的布氏硬度、抗拉强度以及屈服强度曲线均呈现出先增大后降低的趋势,断后伸长率曲线均呈现下降的趋势。其中,Al-4Cu-1Nd-0.2Sc合金在时效10h时达到峰时效,Al-4Cu-1Nd-0.1Sc合金在时效12h时达到峰时效,Al-4Cu-1Nd合金在时效18h时达到峰时效。在相同时效时间下,Al-4Cu-1Nd-0.2Sc合金的强度最高,Al-4Cu-1Nd-0.1Sc合金的断后伸长率最高。低周疲劳实验结果表明,在低周疲劳加载条件下,T6态挤压变形Al-4Cu-1Nd-x Sc合金的循环应力响应行为可表现为循环硬化以及循环稳定。稀土元素Sc的添加可明显提高Al-4Cu-1Nd合金的循环变形抗力。0.1%的稀土元素Sc添加到Al-4Cu-1Nd合金中可显著提高Al-4Cu-1Nd合金的低周疲劳寿命,但当稀土元素Sc的添加量为0.2%时,合金的低周疲劳寿命反而会降低。Al-4Cu-1Nd-x Sc的塑性应变幅、弹性应变幅与疲劳断裂时的载荷反向周次之间均呈线性关系,分别服从Coffin-Manson公式和Basquin公式。低周疲劳断口观察结果表明,T6态挤压变形Al-4Cu-1Nd-x Sc合金的疲劳裂纹均以穿晶方式萌生于试样表面,并以穿晶方式扩展。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG146.21

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘坤;赵刚;田妮;;高铁铸造铝-铜合金的组织及力学性能[J];冶金信息导刊;2015年05期

2 赵杰;曹喜彪;张敏红;范金辉;华勤;邵光杰;;铸造缺陷对A356铝合金缸盖疲劳性能的影响[J];上海金属;2015年05期

3 刘腾;王渠东;刘平;孙景旺;殷晓璐;王启贵;;复合铸造铝合金接头的显微组织及力学性能（英文）[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2015年04期

4 夏雪;;热处理对铜铝合金组织与性能的影响[J];装备制造技术;2014年11期

5 王瑞红;王永俊;王艳红;;微量钪添加对Al-Cu合金时效析出及电化学腐蚀行为的影响[J];中国稀土学报;2014年02期

6 杜旭初;洪润洲;刘建军;陈明伟;;大型复杂高强度ZL205A铝合金骨架铸件的研制[J];铸造;2014年04期

7 王顺成;徐静;王海艳;郑开宏;戚文军;;铝晶粒细化剂Al-5Ti-1B合金的晶粒细化机理[J];材料导报;2014年02期

8 廖林;杨成刚;朱锦;郑强;李德风;邓丹平;;Ti、Zr对铝铜合金组织和力学性能的影响[J];热加工工艺;2014年01期

9 罗传彪;樊振中;洪润洲;;ZL205A高强铝合金大型支架铸件的研制[J];特种铸造及有色合金;2013年06期

10 李作为;刘晓滕;郝海;张兴国;;Gd对ZL205A合金显微组织和力学性能的影响[J];铸造;2013年06期

相关博士学位论文 前1条

1 程春艳;经济转型背景下中国铝产业发展战略研究[D];中国地质大学（北京）;2013年

相关硕士学位论文 前4条

1 伊洪勇;行波磁场铸造ZL205A合金件热处理工艺和性能研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 王川;Al-Cu-Mg（-Si-Ce）合金的应变疲劳行为研究[D];沈阳工业大学;2015年

3 兰滢;Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc合金的时效析出行为及力学性能[D];沈阳工业大学;2015年

4 蒋招绣;高强高韧铝合金的动态拉伸断裂行为研究[D];宁波大学;2013年

，

本文编号：1326760