本文關(guān)鍵詞：亞快速凝固鑄造鋁鋰合金的研究

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【摘要】：Al-Li合金具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn),成為航空航天工業(yè)中最具競(jìng)爭(zhēng)力的材料之一,并得以廣泛應(yīng)用。近幾年對(duì)低密度、高性能鋁鋰合金的研究十分豐富,但主要研究?jī)?nèi)容關(guān)于合金的時(shí)效處理,對(duì)制備工藝、配比優(yōu)化及均勻化處理研究相對(duì)較少。本研究利用亞快速凝固技術(shù)鑄造不同Cu、Li含量的鋁鋰合金。借助密度測(cè)試、力學(xué)性能測(cè)試、金相顯微鏡(OM)組織觀察、掃描電子顯微鏡(SEM)分析、能譜(EDS)測(cè)試、XRD物相分析以及差熱分析(DSC)等方法分別對(duì)不同Cu、Li含量及不同均勻化處理的Al-Li合金力學(xué)性能及顯微組織產(chǎn)生的變化規(guī)律進(jìn)行研究,結(jié)果表明:1.亞快速凝固鑄造鋁鋰合金隨著Cu元素含量的增加,合金抗拉強(qiáng)度先增大后減小,合金整體偏脆性斷裂,當(dāng)合金達(dá)到4.5%(wt)Cu時(shí)獲得最佳性能。鋁鋰合金均勻化處理效果隨著Cu元素的增加而逐漸降低。Cu含量較低時(shí),經(jīng)過(guò)均勻化處理可以獲得彌散細(xì)小分布的析出相,組織較均勻;當(dāng)Cu含量較大時(shí),合金顯微組織中出現(xiàn)Cu的偏析,相同的均勻化制度無(wú)法完全溶解粗大的第二相,影響合金力學(xué)性能。Cu含量處于3.5%(wt)~7.5%(wt)時(shí),鋁鋰合金的最佳均勻化工藝為530℃下保溫24h。在此工藝下,低Cu合金可以獲得較好的均勻化效果,但是Cu含量過(guò)高時(shí),仍存在部分粗大第二相無(wú)法通過(guò)均勻化溶解。2.亞快速凝固鋁鋰合金中隨著Li元素含量的增加,在相同的均勻化制度下,合金性能逐漸降低。這是因?yàn)殡S著Li含量增加,合金均勻化制度效果逐漸降低。Li含量較低時(shí),經(jīng)過(guò)均勻化處理,合金的顯微組織中第二相開(kāi)始重新溶解于基體當(dāng)中;Li含量較高時(shí),均勻化無(wú)法完全回溶第二相,并且會(huì)出現(xiàn)第二相組織聚集現(xiàn)象,形成更加粗大相,嚴(yán)重影響合金力學(xué)性能。3.Li含量較低時(shí),亞快速凝固鋁鋰合金顯微組織中主要以枝晶組織為主,隨著Li含量增加,合金中開(kāi)始出現(xiàn)胞狀晶粒,在合金中Li元素含量升高過(guò)程中,較大的晶粒會(huì)被細(xì)化成多個(gè)較小晶粒。4.Li含量較低時(shí)通過(guò)均勻化處理可以獲得較好的合金組織,僅存在很少且較小的第二相殘留在三角叉晶界處。Li含量較高時(shí),均勻化效果不理想,合金中共晶組織Al2CuMg相首先溶解,隨著共晶組織消失,合金中逐漸殘留較多的塊狀第二相,并開(kāi)始聚集形成較粗大的相,影響合金性能。
【關(guān)鍵詞】：均勻化處理 亞快速凝固 枝晶組織 共晶組織
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG292
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 Al-Li合金的發(fā)展歷程12-13
• 1.2 高Li含量Al-Li合金的制備13-18
• 1.2.1 鑄造Al-Li合金的研究方向13-14
• 1.2.2 高Li含量超低密度Al-Li合金的制備14-15
• 1.2.3 超低密度Al-Li合金加工工藝的改進(jìn)15-18
• 1.3 研究的目的和意義18-19
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方案19-22
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料的制備19
• 2.2 合金的制備19-20
• 2.3 熱處理工藝20
• 2.4 熔煉及熱處理20
• 2.5 性能測(cè)試20-21
• 2.6 合金的分析21-22
• 第3章 Cu含量對(duì)亞快速凝固Al-Li合金的影響22-30
• 3.1 實(shí)驗(yàn)方法22-23
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析23-29
• 3.2.1 Cu含量對(duì)鑄造鋁鋰合金力學(xué)性能的影響23-24
• 3.2.2 Cu含量對(duì)合金拉伸斷口顯微組織的影響24-25
• 3.2.3 Cu含量對(duì)合金內(nèi)部顯微組織的影響25-29
• 3.3 本章小結(jié)29-30
• 第4章 Cu含量對(duì)亞快速凝固Al-Li合金均勻化制度的影響30-37
• 4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及分析30-35
• 4.1.1 DCS曲線分析30-31
• 4.1.2 均勻化溫度試探性試驗(yàn)31-35
• 4.2 本章小結(jié)35-37
• 第5章 Li含量對(duì)亞快速凝固Al-Li合金性能的影響37-46
• 5.1 試驗(yàn)方法37-38
• 5.2 Li含量對(duì)Al-Li合金力學(xué)性能的影響38
• 5.3 Li含量對(duì)斷口顯微組織的影響38-39
• 5.4 Li含量對(duì)合金顯微組織的影響39-44
• 5.5 本章小結(jié)44-46
• 第6章 Li含量及不同均勻化對(duì)Al-Li合金顯微組織的影響46-56
• 6.1 實(shí)驗(yàn)合金成分46
• 6.2 密度測(cè)試46-47
• 6.3 顯微組織觀察47-54
• 6.3.1 合金鑄態(tài)試樣顯微組織分析47-52
• 6.3.2 均勻化態(tài)試樣顯微組織分析52-54
• 6.4 本章小結(jié)54-56
• 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-60
• 致謝60-61
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文61

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