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《中南大学》 2004年
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合金元素与热处理工艺对Al-Zn-Mg-Cu-Zr系铝合金组织性能的影响

戴晓元  
【摘要】:本论文结合973项目中“多元合金成分设计与微量元素的作用机理”子项目,主要研究了合金元素与热处理对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能的影响,对合金进行了金相组织、透射电镜及扫描电镜观察,并进行了一定的机理分析。经实验研究,结果表明: (1)、在Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr合金中添加0.12wt%Sc的2~#合金铸态组织的晶粒度比不含Sc的1~#合金明显细化,2~#合金经挤压、固溶淬火时效后为纤维状变形组织,添加微量Sc可提高合金的再结晶温度;添加0.12wt%Sc明显提高Al-9.0Zn-2.5Mg-1.2Cu-0.15Zr合金的抗拉强度,经RRA处理后,2~#合金的σ_b比1~#合金平均提高39.4MPa,经T76处理后,2~#合金的σ_b比1~#合金平均提高28.6MPa,2~#合金的延伸率比1~#合金略有提高;加Sc可提高合金的电导率,提高合金的抗应力腐蚀能力。 (2)、含0.20%Sc的4~#合金抗拉强度和延伸率明显高于0.12%Sc含量的2~#合金。4~#合金组织细化,产生细晶强化,基体中Al_3(Sc,Zr)弥散质点的数量增加,使合金强化效用增强。 (3)、在Al-9.0Zn-2.5Mg-1.1Cu-0.15Zr-0.12Sc合金中增加锌含量能提高合金的抗拉强度,合金的延伸率有所下降。在固溶态下,含9.38%Zn的3~#合金的σ_b比含8.69%Zn的2~#合金的高45.5MPa,延伸率降低4.23%;经T6处理后3~#合金的σ_b比2~#合金平均提高了15.3MPa,延伸率低1.79%;经T76处理后3~#合金比2~#合金的σ_b提高了23.5MPa,延伸率低0.53%。强化固溶+T6处理后,2~#、3~#合金的σ_b分别达到829.4MPa和818.6MPa,延伸率分别为5.68%和5.38%,说明强化固溶对提高2~#、3~#合金T6处理的综合性能是有效的。在Al-9.0Zn-2.5Mg-1.1Cu-0.15Zr-0.2Sc合金中增加锌含量降低了合金的电导率,使合金的抗应力腐蚀能力降低。 (4)、单级时效过程中抗拉强度随时效时间的延长先上升,至22h达到峰值,然后缓慢下降。延伸率随着时效时间的延长先降低,峰值后延伸率慢慢回升。1~#合金峰值时σ_b为733.2MPa,δ为5.28%;2~#合金峰值时σ_b为763.7MPa,δ为5.68%;3~#合金峰值时σ_b为778.4MPa,δ为3.79%;5~#合金峰值时σ_b为812.4MPa,δ为5.60%。 (5)、双级时效第二级时效工艺为160℃×16h时,2~#合金的为σ_b为535.9MPa,δ为10.20%,电导率为23.9Ms/m,具有较好的综合性能。 (6)、回归温度为180℃,回归时间为30min时,2~#合金的σ_b为733.4MPa, 6为5.44%,电导率为21.SMS/m,综合性能较好。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG156

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【引证文献】
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