【摘要】：近年來(lái),隨著航空航天等領(lǐng)域的飛速發(fā)展,鋁合金由于密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕等諸多優(yōu)點(diǎn)而得以廣泛應(yīng)用。目前提高鋁合金性能的方法主要分為調(diào)整合金成分和進(jìn)行后期熱處理�；貧w再時(shí)效(RRA)是一種能夠明顯改善鋁合金綜合性能的熱處理方法,但由于爐溫加熱處理的限制,最短的處理時(shí)間也需要30s且溫度不高于300℃。激光具有高能高效的特點(diǎn),可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)熱處理方式的不足,大大縮短回歸時(shí)間并提高回歸溫度。而且合金應(yīng)用環(huán)境的日益復(fù)雜,導(dǎo)致對(duì)合金高低溫性能的要求也越來(lái)越高。通過(guò)激光熱處理的加熱方式替代傳統(tǒng)RRA中回歸階段的爐溫加熱方式,通過(guò)調(diào)節(jié)激光參數(shù)來(lái)尋求最佳的熱處理工藝,激光功率分為取550W、600W、650W和700W,掃速度分別取1mm/s、2mm/s、3mm/s和4mm/s。對(duì)熱處理后合金的常溫力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試,通過(guò)透射電鏡、掃電鏡對(duì)合金斷口和微觀組織進(jìn)行觀察,研究最佳工藝下合金的高低溫拉伸性能。結(jié)果顯示120℃×16h+650W×2mm/s+120℃×24h為最佳的激光回歸再時(shí)效工藝參數(shù)(LRRA)。合金在熱處理后性能得到提高,略高于傳統(tǒng)RRA處理后的性能。在常溫下抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到552.3MPa,伸長(zhǎng)率達(dá)到10.3%。合金在高溫下性能損失嚴(yán)重,伸長(zhǎng)率有大幅度提高,而低溫下合金的韌性和塑性都有提高。合金LRRA熱處理后性能的提升主要是回歸初期基體中存在未回溶的GP區(qū)和η'相,致使后續(xù)熱處理中η'相的形核核心變多。由于回歸處理有效回溶較大尺寸相,再時(shí)效階段會(huì)再次析出尺寸較小的GP區(qū)和η'相,導(dǎo)致強(qiáng)化相數(shù)目增多。另一方面,回歸溫度高于再時(shí)效溫度,固溶在基體中的Zn、Mg原子增多,促進(jìn)了再時(shí)效階段強(qiáng)化相的析出,使得熱處理后基體中仍有大η'相,合金性能因此提升。高溫下合金性能的損失是由于頸縮與空洞現(xiàn)象的出現(xiàn),鋁合金在高溫下的斷裂形式仍為韌性斷裂。低溫條件下合金在斷裂前歷了更多的形變,除了韌窩數(shù)增多還在斷口中出現(xiàn)了分層現(xiàn)象,這些原因都會(huì)導(dǎo)致合金強(qiáng)度的提高。同時(shí)在低溫條件下會(huì)使得合金裂紋生長(zhǎng)速率變慢,進(jìn)而讓斷裂的發(fā)生變得困難,合金在強(qiáng)度提高的同時(shí)伸長(zhǎng)率還有所提升。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TG146.21;TG166.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2694472