鋁鐵合金具有耐熱、耐磨、抗腐蝕、高溫下抗氧化及抗硫化腐蝕等優(yōu)良性能,因此在航空航天、兵器和汽車領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。但鋁鐵合金中存在的Al-Fe相一般呈針狀或片狀,會(huì)嚴(yán)重割裂基體,造成應(yīng)力集中,大大降低鋁鐵合金的力學(xué)性能。并且經(jīng)冷軋變形的金屬會(huì)發(fā)生加工硬化不利于后續(xù)加工。因此研究稀土元素La對冷軋鋁鐵合金退火過程中組織及性能的作用具有重要意義。本課題以內(nèi)蒙古中拓鋁業(yè)有限公司生產(chǎn)的鋁鐵合金冷軋板為研究對象,采用微觀組織表征及力學(xué)性能相結(jié)合的方法,系統(tǒng)研究了再結(jié)晶退火過程中不同La添加量鋁鐵合金冷軋板的組織及力學(xué)性能的變化,探究了鋁鐵合金冷軋板再結(jié)晶織構(gòu)的演變規(guī)律。對La添加量分別為0、0.2wt.%、0.4wt.%的鋁鐵合金冷軋板進(jìn)行恒溫退火和恒時(shí)退火。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,添加La元素可通過其變質(zhì)作用對鋁鐵相形貌和尺寸上有所改變,使得冷軋態(tài)的鋁鐵相由粗大的長條狀向球狀發(fā)展,完成再結(jié)晶的鋁鐵相寬度方向上尺寸有了顯著的減小。恒時(shí)退火條件下,三種鋁鐵合金315℃保溫3小時(shí)后完成再結(jié)晶。三種鋁鐵合金在部分再結(jié)晶時(shí)拉伸性能存在一定差異,稀土La的添加降低了材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度,提高了材料的延伸率,并且La添加量為0.2wt.%的鋁鐵試樣相比0.4wt.%的試樣具有較高的抗拉強(qiáng)度與延伸率。而完成再結(jié)晶后,三種鋁鐵合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率相差不大。恒溫條件下,315℃恒溫條件1h便完成再結(jié)晶,365℃條件下5min便已完成再結(jié)晶。三種合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度隨保溫時(shí)間的變化趨勢大致相同,La添加量為0.2wt.%的鋁鐵合金其抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均略高于其余兩種合金。對La添加量為0.2wt.%的鋁鐵合金冷軋板進(jìn)行宏觀織構(gòu)及微觀織構(gòu)的測定,以及對退火再結(jié)晶過程中晶粒尺寸、晶粒間取向差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,宏觀織構(gòu)在冷軋時(shí)以β取向線為主,而在再結(jié)晶退火過程中軋制S{124}211向R{124}211轉(zhuǎn)變,所生成的R織構(gòu)在歐拉空間中以取向線出現(xiàn)的位置與β線相似。冷軋態(tài)的鋁鐵合金中存在很多取向的晶粒,各種取向的晶粒相間分布,以001取向及111取向?yàn)橹?此時(shí)大量的碎晶及亞晶分布在樣品空間中,形成大量的大角度晶界;在部分再結(jié)晶過程中,111取向晶粒幾乎占據(jù)了整個(gè)組織空間,表現(xiàn)出較為單一的取向,合金中以小角度晶界及亞晶為主;當(dāng)完全再結(jié)晶時(shí),晶粒的晶界清晰,合金中以001取向和111取向的晶粒為主,取向的多樣性增強(qiáng),大角度晶界略有增加。綜合三種La添加量的鋁鐵合金在不同熱處理狀態(tài)下的微觀組織、硬度及拉伸性能,當(dāng)La添加量為0.2wt.%時(shí),鋁鐵合金在冷軋態(tài)及完全再結(jié)晶后均具有較好的微觀組織,在部分再結(jié)晶及完全再結(jié)晶后均具有較好的抗拉強(qiáng)度和延伸率。另外,Fe元素的作用使得鋁鐵合金完全再結(jié)晶后形成強(qiáng)烈的R{124}211。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TG156.2;TG146.21
【部分圖文】：

其織構(gòu)類型為“純金屬型”，而另一類低層錯(cuò)能的金屬（如銀織構(gòu)類型為“合金型”織構(gòu)。具有較高層錯(cuò)能的材料，其塑性變形錯(cuò)滑移，有利于純銅型織構(gòu)的形成，而對于低層錯(cuò)能金屬，其塑性是滑移和孿生，易形成黃銅型織構(gòu)＾５３＂６２］。高層錯(cuò)能金屬的乳制織構(gòu)１｝＜１００＞、Ｂ｛０１１｝＜２１１＞、Ｓ｛１２３｝＜６３４＞、Ｃｕ｛１１２｝＜１１１＞等，當(dāng)變形軋織構(gòu)的緝分含量也會(huì)增大【６３］。表１－１所示為鋁合金中常見的形變大多情況下并不需要對取向分布函數(shù)所提供的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，某一過程中取向空間中一些特定取向線上取向分布函數(shù)值的變化過分布分析簡化為取向線分析，圖１－１展示了邋ＦＣＣ金屬冷乳變形時(shí)向空間的聚集區(qū)域示意圖，Ｓ卩ａ和ｐ取向線％６６］，在ａ線上的重要�。迹�00＞、８｛0１１｝＜２１１＞等，０線上的重要取向有（：１１｛１１２｝＜１１１＞、５｛１２３｝＜６１丨＜２１１＞【５４，６７］。當(dāng)變形很小時(shí)，（！線和＾線的取向密度較為均勻，變形會(huì)向Ｐ取向線的主要取向位置聚集。逡逑９0！邐逡逑

圖１－２本課題所使用的實(shí)驗(yàn)方法及技術(shù)路線逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ邋ｍｅｔｈｏｄｓ邋ａｎｄ邋ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅｓ邋ｆｏｒ邋ｐｒｅｓｅｎｔ邋ｒｅｓｅａｒｃｈ逡逑

《變形鋁、鎂及其合金加工制品拉伸試驗(yàn)用試樣及方法》，對于厚度為０．１？１２．５逡逑的板材選�。担埃恚淼亩�(biāo)距試樣，長度方向應(yīng)保證與軋制方向平行，試樣具體尺逡逑寸如圖２－２所示。逡逑Ｕｎｉｔ：ｍｍ邐＾邐Ｒｏｌｌｉｎｇ邋ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ邐逡逑７邐Ｔ逡逑＾邐ｆ邐，邐￣￣＇逡逑邐邐邐ｎ逡逑邐邐邋￣ｉ逡逑邐＾邐＾邐Ｌ＝５０邐＾邐＾邐Ｌ逡逑邐Ｌ＝５８邐逡逑邐Ｌ，＝１１０邐逡逑圖２－２室溫單向拉伸試驗(yàn)試樣尺寸逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ｒｏｏｍ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ｔｅｎｓｉｌｅ邋ｔｅｓｔ邋ｓｐｅｃｉｍｅｎ逡逑為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性以及有效性，每種試樣加工４根以保證有３組有效逡逑的拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果。并將有效結(jié)果取算數(shù)平均值作為該試樣的結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)的試樣逡逑１３逡逑

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本文編號：2828203