本文選題：Al-Mg-Si-Sc-Zr合金　切入點(diǎn)：高低溫時(shí)效　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：電力行業(yè)的不斷發(fā)展使得高性能的全鋁合金導(dǎo)線材料成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一。本文采用真空鑄造方法制備了含微量Sc、Zr的新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金,通過(guò)金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)觀察,硬度、導(dǎo)電率及拉伸性能測(cè)試等手段系統(tǒng)的研究了該合金在均勻化、固溶、時(shí)效熱處理與軋制變形過(guò)程中的組織性能變化規(guī)律及微量Sc、Zr元素對(duì)合金的作用機(jī)理,確定了較為優(yōu)化的熱處理與變形工藝參數(shù)。真空鑄造的新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金鑄錠組織分布不均、晶粒尺寸較大,存在偏析現(xiàn)象。經(jīng)520°C均勻化12h空冷處理后,合金晶界處的偏析得到明顯改善,晶界光滑連續(xù),非平衡相溶解,組織成分均勻。經(jīng)520°C均勻化24h后,合金鑄錠的導(dǎo)電率由52.1%IACS升高至55.5%IACS。擠壓軋制后的Al-Mg-Si-Sc-Zr合金在600°C固溶處理過(guò)程中發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象,固溶處理16h充分形成過(guò)飽和固溶體,晶粒未明顯長(zhǎng)大。新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金在350°C高溫時(shí)效過(guò)程中,由于有大量起強(qiáng)化作用的A13(Sc,Zr)沉淀相粒子彌散析出,其硬度和導(dǎo)電率分別升高了34HV和6.7%IACS。在150°C低溫時(shí)效過(guò)程中,由于有少量Mg2Si強(qiáng)化相的彌散析出,合金的硬度和導(dǎo)電率得到進(jìn)一步的小幅提升。為了進(jìn)一步改善新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金的力學(xué)性能,引入了冷軋變形處理工藝,增大組織中的位錯(cuò)密度。新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金(合金1)經(jīng)600°C固溶+400°C高溫時(shí)效+90%冷軋變形+150°C低溫時(shí)效的形變熱處理后,其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率和導(dǎo)電率分別為325Mpa、231MPa、5.49%和55.0%IACS,綜合性能良好。整個(gè)處理過(guò)程中主要利用了時(shí)效強(qiáng)化和形變強(qiáng)化等強(qiáng)化方式的相互作用,所得結(jié)果可以為工業(yè)化生產(chǎn)提供理論和技術(shù)支持。
[Abstract]:With the continuous development of power industry, high performance all-aluminum alloy conductor materials have become one of the research hotspots in recent years. In this paper, a new type of Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy containing small amount of SCC Zr was prepared by vacuum casting. The homogenization and solution of the alloy were studied by means of metallographic microscope, scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM). The hardness, conductivity and tensile properties of the alloy were tested systematically. The changes of microstructure and properties during aging heat treatment and rolling deformation and the action mechanism of trace amount of Scnr on the alloy were determined. The optimum technological parameters of heat treatment and deformation were determined. The microstructure of the new Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy cast by vacuum casting was unevenly distributed. After being homogenized at 520 擄C for 12 h, the segregation at the grain boundary was obviously improved, the grain boundary was smooth and continuous, the non-equilibrium phase dissolved, and the microstructure was homogeneous after being homogenized at 520 擄C for 24 hours. The electrical conductivity of alloy ingot increased from 52.1 to 55.5 IACs. The recrystallization of Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy after extrusion rolling occurred during the treatment of 600 擄C solution, and the supersaturated solid solution was formed after 16 hours of solution treatment. The hardness and conductivity of the new Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy were increased by 34HV and 6.7IACSs respectively due to the dispersion precipitation of a large number of A13SSC-ZrZr precipitated particles during high temperature aging at 350 擄C, the hardness and conductivity of the new Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy increased by 34HV and 6.7IACSrespectively during the aging process at 150 擄C at low temperature, the hardness and conductivity of the alloy were increased by 34HV and 6.7HV, respectively. In order to improve the mechanical properties of the new Mg2Si alloy, the cold rolling process was introduced in order to further improve the mechanical properties of the alloy, due to the dispersion precipitation of a small amount of Mg2Si strengthened phase, the hardness and conductivity of the alloy were further improved. The tensile strength and yield strength of a new type of Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy (alloy 1) treated with 90% 擄C cold rolling and deforming 150 擄C at low temperature aging at 600 擄C were increased, and the tensile strength and yield strength of the new type of Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy (alloy 1) were increased, and the tensile strength and yield strength of the new alloy (alloy 1) were obtained. The elongation and conductivity are 325 Mpaan 231MPaI 5.49% and 55.0% IACS.The interaction of aging strengthening and deformation strengthening is mainly used in the whole process. The results can provide theoretical and technical support for industrial production.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TG166.3

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