納米TiC對(duì)7085鋁合金組織性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-08-19 07:29
Al-Zn-Mg-Cu合金因?yàn)槠鋬?yōu)良的綜合性能,目前被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、航空航天、武器裝備等領(lǐng)域。但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,其性能很難滿(mǎn)足某些高科技領(lǐng)域的要求。所以在鋁合金中添加陶瓷顆粒來(lái)制備性能更加優(yōu)異的鋁基復(fù)合材料(AMC)。本文基體合金選用Al-Zn-Mg-Cu系合金中綜合性能較為優(yōu)異的7085鋁合金,通過(guò)內(nèi)生的方式制備不同含量的納米TiC/7085復(fù)合材料,通過(guò)熱軋制以及攪拌摩擦加工的方式來(lái)探究納米TiC增強(qiáng)顆粒對(duì)7085鋁基復(fù)合材料的組織與性能影響。研究結(jié)果表明:(1)納米TiC顆粒能夠在7085鋁合金中充當(dāng)異質(zhì)核心的作用,能夠明顯的細(xì)化7085鋁合金的鑄態(tài)組織。熱變形處理中,納米TiC顆粒的添加能夠促進(jìn)7085基體合金的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,隨著納米TiC含量的提高,7085基體合金的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶從初始的0.5%提高到27%。在T6處理過(guò)程中,納米TiC顆粒對(duì)亞晶結(jié)構(gòu)釘扎,穩(wěn)定亞晶粒,阻礙復(fù)合材料再結(jié)晶;平均晶粒尺寸隨著納米TiC含量的增加而增大。與基體合金相比,0.5 wt%納米TiC顆粒增強(qiáng)7085鋁基復(fù)合材料表現(xiàn)出最優(yōu)異的室溫力學(xué)性能,抗拉強(qiáng)度從512MPa上升到了608MPa,提...
【文章來(lái)源】:江蘇理工學(xué)院江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Al-Zn-Mg-Cu系合金在B29客機(jī)以和M984A4救援車(chē)的上應(yīng)用
江蘇理工學(xué)院碩士學(xué)位論文2表1-17085合金的性能[11]AlloyUTS/MPaYS/MPaElongation/%Hardness/RBConductivity/%7085-7651plate5194687.88539.87085-7452dieforgings5404979.48241.5(a)B29客機(jī)(b)M984A4救援車(chē)圖1-1Al-Zn-Mg-Cu系合金在B29客機(jī)以和M984A4救援車(chē)的上應(yīng)用從上世紀(jì)80年代開(kāi)始,我國(guó)開(kāi)始對(duì)超強(qiáng)鋁合金進(jìn)行研究,起初由東北輕合金有限公司和中南大學(xué)共同研究超強(qiáng)鋁合金,發(fā)展較為迅速。隨后在常規(guī)連續(xù)鑄造技術(shù)和噴射成形技術(shù)被開(kāi)發(fā)應(yīng)用之后,北京航空材料研究工作所成功研發(fā)出7A55鋁合金和7A60鋁合金,而且7A60鋁合金中的總合金元素含量達(dá)到15%。在“十五”期間,我國(guó)開(kāi)始正式在7085鋁合金基礎(chǔ)上進(jìn)行研究,申請(qǐng)注冊(cè)了7A85合金牌號(hào),并對(duì)其T74熱處理申請(qǐng)專(zhuān)利[13-17]。現(xiàn)今國(guó)內(nèi)研制的超強(qiáng)鋁合金已經(jīng)在航空航天方面上得到大量應(yīng)用。圖1-2是國(guó)內(nèi)研制超強(qiáng)鋁合金在國(guó)產(chǎn)客機(jī)C919上的應(yīng)用。圖1-2C919客機(jī)上Al-Zn-Mg-Cu合金的應(yīng)用
納米TiC對(duì)7085鋁合金組織性能的影響5圖1-3納米顆粒在基體中分布示意圖1.3.1傳統(tǒng)塑性變形工藝1.3.1.1軋制工藝軋制是通過(guò)兩個(gè)軋輥之間的碾壓力使材料截面受到壓縮減小,長(zhǎng)度和寬度增長(zhǎng)的一種壓力加工方式,軋制示意圖如圖1-4所示。軋制一般分為冷軋和熱軋兩種方式。圖1-4軋制工藝原理圖(1)冷軋:金屬在常溫下?tīng)顟B(tài)下進(jìn)行軋制,雖然在軋制過(guò)程中,金屬板材會(huì)產(chǎn)生熱量,但是依舊稱(chēng)為冷軋。經(jīng)過(guò)連續(xù)變形的冷軋材料性能較差,硬度高,需要進(jìn)行進(jìn)一步的熱處理才能恢復(fù)其性能。(2)熱軋:金屬材料需要加熱到其再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行軋制。在軋制工藝中軋制溫度、下壓量、應(yīng)變速率是比較重要的因素[35-37]:(a)軋制溫度:溫度的升高能夠給金屬材料的塑性得到改善,原子熱運(yùn)動(dòng)的能量增加,那些具有明顯擴(kuò)散特性的塑性變形機(jī)構(gòu)(晶界滑移機(jī)構(gòu)、非晶機(jī)構(gòu)、溶
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高強(qiáng)度鋁合金及其先進(jìn)焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 宋洪杰. 世界有色金屬. 2018(13)
[2]擠壓溫度對(duì)Al-Zn-Mg-Cu合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶、時(shí)效組織和力學(xué)性能的影響[J]. 薛杰,王有為,張志豪,謝建新. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2017(11)
[3]高強(qiáng)度鋁合金的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 沈國(guó)柱. 科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng). 2016(03)
[4]軋制變形量對(duì)Al-5Zn-3Mg-1Cu合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 李東鋒,張新明,劉勝膽,尹邦文,雷越. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
[5]超高強(qiáng)度鋁合金研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 趙立華. 四川兵工學(xué)報(bào). 2011(10)
[6]熱變形溫度對(duì)7085鋁合金組織和性能的影響[J]. 陳學(xué)海,陳康華,梁信,陳送義,彭國(guó)勝. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2011(01)
[7]7xxx系鋁合金的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳小明,宋仁國(guó),李杰. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(03)
[8]微量Sc對(duì)AA7085鋁合金組織與性能的影響[J]. 肖代紅,巢宏,陳康華,黃伯云. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2008(12)
[9]超高強(qiáng)鋁合金的發(fā)展[J]. 孫洪軍,楊興玲. 機(jī)械工程師. 2007(09)
[10]晶須增強(qiáng)鋁、鎂金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 肖利,于立軍. 吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(02)
博士論文
[1]內(nèi)生納米TiCp/Al-Cu-Mg復(fù)合材料的制備、組織與室溫高溫性能[D]. 王磊.吉林大學(xué) 2017
[2]納米TiCp/Al-Cu復(fù)合材料制備和組織與力學(xué)性能的研究[D]. 周東帥.吉林大學(xué) 2014
[3]7085鋁合金熱加工力學(xué)行為及微觀(guān)組織演變規(guī)律研究[D]. 劉文義.重慶大學(xué) 2014
[4]7085高強(qiáng)鋁合金鍛造成形和組織性能研究[D]. 陳送義.中南大學(xué) 2013
碩士論文
[1]擠壓鑄造Al-Zn-Mg-Cu合金組織與性能研究[D]. 馬士平.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2019
[2]擠壓工藝對(duì)Al-Zn-Mg系合金組織性能的影響[D]. 杜勛貴.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2019
[3]7085/7085+TiC鋁合金軋制及熱處理工藝研究[D]. 張憬.江蘇理工學(xué)院 2018
[4]7075鋁合金板材熱軋過(guò)程中組織性能變化規(guī)律研究[D]. 鞠英男.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[5]等徑角擠壓對(duì)一種新型Al-Zn-Mg-Cu合金的組織性能的影響[D]. 劉紅麗.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[6]內(nèi)生TiC顆粒對(duì)TiC/7075Al復(fù)合材料組織及性能的影響[D]. 胡威.吉林大學(xué) 2015
[7]熱擠壓對(duì)噴射沉積Al-Zn-Mg-Cu合金組織及性能的影響[D]. 蘇睿明.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號(hào):3350989
【文章來(lái)源】:江蘇理工學(xué)院江蘇省
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Al-Zn-Mg-Cu系合金在B29客機(jī)以和M984A4救援車(chē)的上應(yīng)用
江蘇理工學(xué)院碩士學(xué)位論文2表1-17085合金的性能[11]AlloyUTS/MPaYS/MPaElongation/%Hardness/RBConductivity/%7085-7651plate5194687.88539.87085-7452dieforgings5404979.48241.5(a)B29客機(jī)(b)M984A4救援車(chē)圖1-1Al-Zn-Mg-Cu系合金在B29客機(jī)以和M984A4救援車(chē)的上應(yīng)用從上世紀(jì)80年代開(kāi)始,我國(guó)開(kāi)始對(duì)超強(qiáng)鋁合金進(jìn)行研究,起初由東北輕合金有限公司和中南大學(xué)共同研究超強(qiáng)鋁合金,發(fā)展較為迅速。隨后在常規(guī)連續(xù)鑄造技術(shù)和噴射成形技術(shù)被開(kāi)發(fā)應(yīng)用之后,北京航空材料研究工作所成功研發(fā)出7A55鋁合金和7A60鋁合金,而且7A60鋁合金中的總合金元素含量達(dá)到15%。在“十五”期間,我國(guó)開(kāi)始正式在7085鋁合金基礎(chǔ)上進(jìn)行研究,申請(qǐng)注冊(cè)了7A85合金牌號(hào),并對(duì)其T74熱處理申請(qǐng)專(zhuān)利[13-17]。現(xiàn)今國(guó)內(nèi)研制的超強(qiáng)鋁合金已經(jīng)在航空航天方面上得到大量應(yīng)用。圖1-2是國(guó)內(nèi)研制超強(qiáng)鋁合金在國(guó)產(chǎn)客機(jī)C919上的應(yīng)用。圖1-2C919客機(jī)上Al-Zn-Mg-Cu合金的應(yīng)用
納米TiC對(duì)7085鋁合金組織性能的影響5圖1-3納米顆粒在基體中分布示意圖1.3.1傳統(tǒng)塑性變形工藝1.3.1.1軋制工藝軋制是通過(guò)兩個(gè)軋輥之間的碾壓力使材料截面受到壓縮減小,長(zhǎng)度和寬度增長(zhǎng)的一種壓力加工方式,軋制示意圖如圖1-4所示。軋制一般分為冷軋和熱軋兩種方式。圖1-4軋制工藝原理圖(1)冷軋:金屬在常溫下?tīng)顟B(tài)下進(jìn)行軋制,雖然在軋制過(guò)程中,金屬板材會(huì)產(chǎn)生熱量,但是依舊稱(chēng)為冷軋。經(jīng)過(guò)連續(xù)變形的冷軋材料性能較差,硬度高,需要進(jìn)行進(jìn)一步的熱處理才能恢復(fù)其性能。(2)熱軋:金屬材料需要加熱到其再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行軋制。在軋制工藝中軋制溫度、下壓量、應(yīng)變速率是比較重要的因素[35-37]:(a)軋制溫度:溫度的升高能夠給金屬材料的塑性得到改善,原子熱運(yùn)動(dòng)的能量增加,那些具有明顯擴(kuò)散特性的塑性變形機(jī)構(gòu)(晶界滑移機(jī)構(gòu)、非晶機(jī)構(gòu)、溶
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高強(qiáng)度鋁合金及其先進(jìn)焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 宋洪杰. 世界有色金屬. 2018(13)
[2]擠壓溫度對(duì)Al-Zn-Mg-Cu合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶、時(shí)效組織和力學(xué)性能的影響[J]. 薛杰,王有為,張志豪,謝建新. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2017(11)
[3]高強(qiáng)度鋁合金的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 沈國(guó)柱. 科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng). 2016(03)
[4]軋制變形量對(duì)Al-5Zn-3Mg-1Cu合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 李東鋒,張新明,劉勝膽,尹邦文,雷越. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
[5]超高強(qiáng)度鋁合金研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 趙立華. 四川兵工學(xué)報(bào). 2011(10)
[6]熱變形溫度對(duì)7085鋁合金組織和性能的影響[J]. 陳學(xué)海,陳康華,梁信,陳送義,彭國(guó)勝. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2011(01)
[7]7xxx系鋁合金的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳小明,宋仁國(guó),李杰. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(03)
[8]微量Sc對(duì)AA7085鋁合金組織與性能的影響[J]. 肖代紅,巢宏,陳康華,黃伯云. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2008(12)
[9]超高強(qiáng)鋁合金的發(fā)展[J]. 孫洪軍,楊興玲. 機(jī)械工程師. 2007(09)
[10]晶須增強(qiáng)鋁、鎂金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 肖利,于立軍. 吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(02)
博士論文
[1]內(nèi)生納米TiCp/Al-Cu-Mg復(fù)合材料的制備、組織與室溫高溫性能[D]. 王磊.吉林大學(xué) 2017
[2]納米TiCp/Al-Cu復(fù)合材料制備和組織與力學(xué)性能的研究[D]. 周東帥.吉林大學(xué) 2014
[3]7085鋁合金熱加工力學(xué)行為及微觀(guān)組織演變規(guī)律研究[D]. 劉文義.重慶大學(xué) 2014
[4]7085高強(qiáng)鋁合金鍛造成形和組織性能研究[D]. 陳送義.中南大學(xué) 2013
碩士論文
[1]擠壓鑄造Al-Zn-Mg-Cu合金組織與性能研究[D]. 馬士平.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2019
[2]擠壓工藝對(duì)Al-Zn-Mg系合金組織性能的影響[D]. 杜勛貴.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2019
[3]7085/7085+TiC鋁合金軋制及熱處理工藝研究[D]. 張憬.江蘇理工學(xué)院 2018
[4]7075鋁合金板材熱軋過(guò)程中組織性能變化規(guī)律研究[D]. 鞠英男.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[5]等徑角擠壓對(duì)一種新型Al-Zn-Mg-Cu合金的組織性能的影響[D]. 劉紅麗.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[6]內(nèi)生TiC顆粒對(duì)TiC/7075Al復(fù)合材料組織及性能的影響[D]. 胡威.吉林大學(xué) 2015
[7]熱擠壓對(duì)噴射沉積Al-Zn-Mg-Cu合金組織及性能的影響[D]. 蘇睿明.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號(hào):3350989
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