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《昌吉学院》 2019年
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含微量元素2297铝合金铸造及热挤压工艺的研究

张明玉  
【摘要】:微量元素的添加对合金有细化的作用,本实验通过向2297铝合金里添加微量元素Ca、微量元素La和微量元素Sc几种不同的元素,对铸造的合金进行金相组织的观察,力学性能以及电学性能等等的测试,通过挤压成型工艺,挤压成不同厚度的板材,挤压比分别是5.5:1和8:1两种挤压比,然后使用实验光学显微镜、XRD观察和分析合金的组织以及形貌,使用显微硬度器,力学拉伸机,塞贝克系数仪器测量合金的硬度数值、力学性能以及导电的性能。通过实验的测试和分析得出以下结论:铸态的合金条件下,发现铸态的2297铝合金的金相组织枝晶粗大,大量的等轴晶在晶界聚集,2297铝合金的综合性能差。向2297铝合金内添加三种不同微量元素Ca、La、Sc后,发现对合金有细化作用,晶界变得细小均匀,经过分析对比发现微量元素Sc对2297铝合金细化最明显,含微量元素合金硬度最高的是Sc,硬度为108 HV。对2297铝合金进行均匀处理,通过实验分析,确定最佳的均匀化温度为520℃×24h。在520℃×24 h对添加微量元素2297铝合金进行均匀化热处理,发现含微量元素La的2297铝合金细化最好。通过硬度测试得出含有微量元素La的2297铝合金硬度最大为89.6HV。合金经过挤压后,合金形成位错,粗大晶粒消失,形成细长的拉伸纤维状形貌组织,有少量的动态再结晶。添加微量元素后的合金对挤压板材力学性能以及电学性能和硬度都有增强作用,2297铝合金以及含有三种不同微量元素合金经过5.5:1的挤压比挤压成板材后,进行380℃、400℃、420℃三种不同温度的退火,含有微量元素La的2297铝合金在退火2h的导电率最好为46.5%IACS。对力学性能和硬度测试:在420℃退火2h的条件下含有微量Sc的2297铝合金的拉伸强度最大为310MPa,屈服强度为229MPa,显微硬度为60.2 HV。经过8:1挤压比挤压成板材后,进行380℃、400℃、420℃三种不同温度的退火,在400℃退火条件下含有微量元素La的2297铝合金在退火2h的导电率最高为43.5%IACS。经过拉伸强度和硬度的测试,在420℃条件下退火2.5h,含有微量元素Sc的2297铝合金的拉伸强度最大为309MPa,屈服强度为226MPa,显微硬度为61.5 HV。
【学位授予单位】:昌吉学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TG292;TG376.2

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