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《中南大学》 2008年
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含微量钪、锆的Al-Cu-Mg合金组织与性能

王华  
【摘要】: 本论文采用室温力学性能测试、电导率测定、金相显微分析(OM)、X射线衍射分析(XRD)和透射电子显微分析(TEM),研究Al-Cu-Mg-Zr和Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金在不同热处理状态下的组织和性能,优化了热处理工艺,探讨了微量Sc、Zr在Al-Cu-Mg合金中的存在形式及第二相在Al-Cu-Mg合金中的强化机制。试验结果表明: (1) Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金适宜的均匀化退火温度为320-360℃,退火时间8小时;Al-Cu-Mg-Zr合金适宜的均匀化退火温度为360-400℃,退火时间8小时。 (2)在T3状态下,Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金薄板的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为472MPa、383MPa、18.1%,Al-Cu-Mg-Zr合金薄板的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为467MPa、372MPa、17.2%;在T4状态下,Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金薄板的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为448MPa、292MPa、22.4%,Al-Cu-Mg-Zr合金薄板的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为455MPa、300MPa、23.8% (3) Al-Cu-Mg-Zr和Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金在180℃、190℃和200℃下时效具有明显的时效强化特性,S′过渡相是合金的主要沉淀强化相,合金适宜的时效温度为190℃,时效时间为4h。在此条件下,两合金的抗拉强度σ_b、屈服强度σ_(0.2)和延伸率δ分别为421MPa、344MPa和8.9%和441MPa、355MPa和9.6%。 (4)微量Sc和Zr在Al-Cu-Mg合金中主要以次生的Al_3(Sc_xZr_(1-x))粒子形式存在,该粒子与基体共格,钉扎热加工过程中的位错和晶界,阻碍晶界的迁移和亚晶粒的长大,对合金加工变形组织中的亚结构具有稳定化作用,部分抑制了合金的再结晶。 (5)研究合金的强化作用主要来源于Cu和Mg的固溶强化、GP区强化、次生Al_3(Sc_xZr_(1-x))粒子在合金中引起的弥散析出强化以及加工过程中产生的亚结构强化。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TG115

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【参考文献】
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