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《中南大学》 2005年
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微量钪及热处理工艺对Al-Zn-Mg-Cu-Zr系铝合金组织性能影响的研究

胡国强  
【摘要】:论文研究了微量Sc及热处理工艺对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能的影响,采用金相观察、扫描电镜和透射电镜分析以及常温拉伸实验对合金微观组织、相组成和合金中元素Sc、Zr的作用等进行了分析,讨论了3种热处理工艺对合金力学性能的影响。结果表明: 1、添加0.3wt%Sc的3~#合金Al-7.60Zn-2.30Mg-1.30Cu-0.15Zr,Sc和Zr在合金凝固过程中析出初生Al_3(Sc,Zr)相质点,该相粒子起非均质晶核的作用,使3~#合金铸态组织明显细化,晶粒大小均匀,晶粒尺寸在20-30μm。 2、Al-7.60Zn-2.30Mg-1.30Cu-0.30Sc-0.15Zr的3~#合金在均匀化热处理过程中析出二次Al_3(Sc,Zr)相粒子,该相粒子强烈钉扎位错和晶界,阻碍晶界的迁移和亚晶粒的长大,提高合金的再结晶温度。 3、添加0.3wt%Sc的3~#合金470℃×2h固溶室温水淬并经T6(120℃×24h)处理后,合金的抗拉强度比Al-7.20Zn-1.90Mg-1.26Cu-0.13Zr的1~#合金平均提高65MPa,屈服强度平均提高67MPa,延伸率平均提高了1.0%。 4、在时效制度为T6(120℃×24h)的实验条件下,含0.16wt%Sc的Al-7.50Zn-2.11Mg-1.28Cu-0.16Zr的2~#合金综合力学性能最好的固溶制度为470℃×2h。 5、分析单级时效(T6)、双级时效(T76或T73)及三级时效(RRA)三种时效处理对2~#合金力学性能影响的结果表明,2~#合金综合力学性能最好,其强度和塑性为σ_b=643 MPa、σ_(0.2)=577MPa、δ=10.7%,其热处理制度为470℃×120min固溶、水淬;120℃×24h时效(T6)。
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