8000系鋁合金組織控制及工藝優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2020-12-25 15:09
作為一種新型Al-Fe合金,8000系鋁合金具有價格低、質(zhì)量輕、耐熱性好、導電性能優(yōu)良、易加工等特點逐漸被廣泛利用于包裝,建筑和機電領(lǐng)域。但未經(jīng)細化處理的8000系合金中含有的粗大晶粒及針狀的鋁鐵相降低了合金的力學性能,進而影響了8000系鋁合金在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。因此,研究8000系合金的組織細化對其生產(chǎn)與應(yīng)用有著重要的意義。本文研究了不同添加組元對AA8079合金中基體組織和第二相以及性能的影響。采用金相顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、拉伸試驗機和硬度計等儀器對AA8079合金進行了組織與性能的測試、分析。研究表明:(1)微量稀土元素的添加對AA8079合金基體組織有顯著的影響。AA8079合金的基體組織隨著La元素添加量(0.20.8 wt.%)的增加而變大,硬度呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢;隨著Ce(0.11.0 wt.%)和Nd(0.010.04 wt.%)元素添加量的增加基體組織均先變小后變大,硬度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢;當含量為0.4 wt.%Ce時,α-Al的...
【文章來源】:青島科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 鋁鐵合金的組織與性能
1.2.1 鋁鐵合金的組織
1.2.2 鋁鐵合金中微觀組織的影響因素
1.2.3 鋁鐵合金的性能及影響因素
1.3 鋁合金細化的方法
1.3.1 快速凝固
1.3.2 電磁攪拌
1.3.3 超聲細化
1.3.4 半固態(tài)成形技術(shù)
1.3.5 變質(zhì)處理
1.4 稀土元素對鋁合金的變質(zhì)作用
1.4.1 稀土元素的變質(zhì)作用
1.4.2 稀土對鋁鐵合金的研究進展
1.5 合金元素對鋁鐵合金的作用
1.6 熱處理工藝
1.6.1 固溶處理
1.6.2 時效處理
1.7 課題提出與研究內(nèi)容
1.7.1 研究課題的提出
1.7.2 課題研究的主要內(nèi)容
第二章 實驗方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗設(shè)備與方法
2.2.1 實驗材料的成分與表征
2.2.2 中間合金的預處理
2.2.3 鋁合金的熔煉
2.2.4 合金液的精煉
2.2.5 合金液的澆注
2.3 微觀組織及性能分析
2.3.1 試樣選取
2.3.2 金相顯微組織觀察
2.3.3 掃描電子顯微鏡和能譜分析
2.3.4 X射線衍射分析
2.3.5 硬度檢測
2.3.6 拉伸試驗
第三章 稀土元素對鋁鐵合金基體組織與性能的影響
3.1 La元素對AA8079的影響
3.1.1 宏觀組織觀察
3.1.2 微觀組織觀察
3.1.3 EDS測試
3.1.4 物相分析
3.1.5 硬度測試
3.2 Ce元素添加量對AA8079的影響
3.2.1 Ce元素對AA8079宏觀組織的影響
3.2.2 Ce元素含量對AA8079微觀組織的影響
3.2.3 EDS分析
3.2.4 XRD測試分析
3.2.5 Ce含量對AA8079晶粒尺寸的影響
3.2.6 Ce元素對合金硬度的影響
3.3 Nd元素對AA8079合金組織與性能的影響
3.3.1 微量Nd元素對AA8079宏觀組織的影響
3.3.2 微量Nd元素對AA8079微觀組織的影響
3.3.3XRD測試
3.3.4 硬度測試
3.4 三種稀土元素細化效果比較
3.5 變質(zhì)機理
3.6 本章小結(jié)
第四章 微量元素對AA8079組織與性能的影響
4.1 冷卻速率對合金中第二相的影響
4.2 La元素添加量對AA8079合金第二相的影響
4.2.1 微觀組織形貌
4.2.2 晶粒及第二相尺寸變化
4.3 Ce元素對AA8079合金第二相的影響
4.3.1 Ce元素對AA8079微觀組織的影響
4.3.2 Ce含量對AA8079硬度的影響
4.4 微量稀土元素作用機理
4.5 其他元素對AA8079組織與性能的影響
4.5.1 P元素對AA8079中第二相的影響
4.5.2 B元素對AA8079合金微觀組織的影響
4.5.3 Mo元素對AA8079合金組織的影響
4.5.4 幾種添加劑的比較
4.6 Al-La與Al- B復合變質(zhì)對AA8079的影響
4.6.1 Al-La與Al- B復合變質(zhì)對AA8079微觀組織的影響
4.6.2 單組元變質(zhì)與多組元變質(zhì)的比較
4.6.3 Al-La與Al- B復合變質(zhì)對AA8079力學性能的影響
4.7 熱處理工藝對AA8079合金組織與性能的影響
4.8 本章小結(jié)
結(jié)論
后期研究及展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]材料表面潤濕性的影響因素及預測模型[J]. 蔣華義,張亦翔,梁愛國,齊紅媛. 表面技術(shù). 2018(01)
[2]環(huán)縫式電磁攪拌技術(shù)對擠壓鑄造7075鋁合金組織和性能的影響[J]. 胡斌,高志華,高明偉,楊玉潔,溫曉帆. 金屬功能材料. 2017(05)
[3]鋁合金電纜的性能及其在應(yīng)用中應(yīng)注意的問題[J]. 彭永領(lǐng),周俊民,喬月純. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(24)
[4]關(guān)于液相形核機制的思考[J]. 宋玉來,豆志河,劉燕,王國承,張廷安. 材料與冶金學報. 2017(02)
[5]稀土高鐵鋁合金電纜的應(yīng)用[J]. 郭景,宋愛平. 農(nóng)村電氣化. 2017(02)
[6]Er對電工Al-Fe-Mg-Si合金組織和性能的影響[J]. 劉歡,黃宏軍,左曉姣,袁曉光. 特種鑄造及有色合金. 2017(01)
[7]電磁攪拌技術(shù)在110t鋁合金熔煉爐中的應(yīng)用[J]. 徐志飛,沈珺倩,李波濤,韓銀娜. 有色金屬加工. 2016(04)
[8]鋁合金電纜的應(yīng)用及市場分析[J]. 陳焱,張鞍生. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2016(02)
[9]稀土元素在金屬材料中的一些物理化學作用[J]. 關(guān)蒙恩. 黑龍江科技信息. 2015(33)
[10]金屬熔體超聲細化處理技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 劉歡,龔文邦,高輝武,張云. 鑄造. 2015(10)
博士論文
[1]高強鋁合金的微合金化及熱處理工藝研究[D]. 王少華.大連理工大學 2011
碩士論文
[1]過共晶Al-Si合金的新型復合變質(zhì)研究[D]. 孫傳浩.青島科技大學 2017
[2]A356鋁合金汽車輪轂的熱處理工藝研究[D]. 原海峰.燕山大學 2016
[3]鋁合金壓鑄制品縮孔缺陷影響因素分析及控制[D]. 朱洪軍.大連理工大學 2016
[4]基于二步形核理論的Fe-O-Al熔體中鋁脫氧機理[D]. 肖遠悠.遼寧科技大學 2016
[5]基于二步形核理論的Fe-O-Si熔體中硅氧反應(yīng)機理[D]. 李金鳳.遼寧科技大學 2016
[6]稀土變質(zhì)對Al-Fe系合金組織及力學性能的影響[D]. 高凱.內(nèi)蒙古工業(yè)大學 2015
[7]AA8079鋁箔坯料顯微組織及性能研究[D]. 時國成.鄭州大學 2015
[8]超聲處理對鋁合金凝固過程與力學性能的影響研究[D]. 張平.中南大學 2010
本文編號:2937892
【文章來源】:青島科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 鋁鐵合金的組織與性能
1.2.1 鋁鐵合金的組織
1.2.2 鋁鐵合金中微觀組織的影響因素
1.2.3 鋁鐵合金的性能及影響因素
1.3 鋁合金細化的方法
1.3.1 快速凝固
1.3.2 電磁攪拌
1.3.3 超聲細化
1.3.4 半固態(tài)成形技術(shù)
1.3.5 變質(zhì)處理
1.4 稀土元素對鋁合金的變質(zhì)作用
1.4.1 稀土元素的變質(zhì)作用
1.4.2 稀土對鋁鐵合金的研究進展
1.5 合金元素對鋁鐵合金的作用
1.6 熱處理工藝
1.6.1 固溶處理
1.6.2 時效處理
1.7 課題提出與研究內(nèi)容
1.7.1 研究課題的提出
1.7.2 課題研究的主要內(nèi)容
第二章 實驗方法
2.1 實驗材料
2.2 實驗設(shè)備與方法
2.2.1 實驗材料的成分與表征
2.2.2 中間合金的預處理
2.2.3 鋁合金的熔煉
2.2.4 合金液的精煉
2.2.5 合金液的澆注
2.3 微觀組織及性能分析
2.3.1 試樣選取
2.3.2 金相顯微組織觀察
2.3.3 掃描電子顯微鏡和能譜分析
2.3.4 X射線衍射分析
2.3.5 硬度檢測
2.3.6 拉伸試驗
第三章 稀土元素對鋁鐵合金基體組織與性能的影響
3.1 La元素對AA8079的影響
3.1.1 宏觀組織觀察
3.1.2 微觀組織觀察
3.1.3 EDS測試
3.1.4 物相分析
3.1.5 硬度測試
3.2 Ce元素添加量對AA8079的影響
3.2.1 Ce元素對AA8079宏觀組織的影響
3.2.2 Ce元素含量對AA8079微觀組織的影響
3.2.3 EDS分析
3.2.4 XRD測試分析
3.2.5 Ce含量對AA8079晶粒尺寸的影響
3.2.6 Ce元素對合金硬度的影響
3.3 Nd元素對AA8079合金組織與性能的影響
3.3.1 微量Nd元素對AA8079宏觀組織的影響
3.3.2 微量Nd元素對AA8079微觀組織的影響
3.3.3XRD測試
3.3.4 硬度測試
3.4 三種稀土元素細化效果比較
3.5 變質(zhì)機理
3.6 本章小結(jié)
第四章 微量元素對AA8079組織與性能的影響
4.1 冷卻速率對合金中第二相的影響
4.2 La元素添加量對AA8079合金第二相的影響
4.2.1 微觀組織形貌
4.2.2 晶粒及第二相尺寸變化
4.3 Ce元素對AA8079合金第二相的影響
4.3.1 Ce元素對AA8079微觀組織的影響
4.3.2 Ce含量對AA8079硬度的影響
4.4 微量稀土元素作用機理
4.5 其他元素對AA8079組織與性能的影響
4.5.1 P元素對AA8079中第二相的影響
4.5.2 B元素對AA8079合金微觀組織的影響
4.5.3 Mo元素對AA8079合金組織的影響
4.5.4 幾種添加劑的比較
4.6 Al-La與Al- B復合變質(zhì)對AA8079的影響
4.6.1 Al-La與Al- B復合變質(zhì)對AA8079微觀組織的影響
4.6.2 單組元變質(zhì)與多組元變質(zhì)的比較
4.6.3 Al-La與Al- B復合變質(zhì)對AA8079力學性能的影響
4.7 熱處理工藝對AA8079合金組織與性能的影響
4.8 本章小結(jié)
結(jié)論
后期研究及展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]材料表面潤濕性的影響因素及預測模型[J]. 蔣華義,張亦翔,梁愛國,齊紅媛. 表面技術(shù). 2018(01)
[2]環(huán)縫式電磁攪拌技術(shù)對擠壓鑄造7075鋁合金組織和性能的影響[J]. 胡斌,高志華,高明偉,楊玉潔,溫曉帆. 金屬功能材料. 2017(05)
[3]鋁合金電纜的性能及其在應(yīng)用中應(yīng)注意的問題[J]. 彭永領(lǐng),周俊民,喬月純. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(24)
[4]關(guān)于液相形核機制的思考[J]. 宋玉來,豆志河,劉燕,王國承,張廷安. 材料與冶金學報. 2017(02)
[5]稀土高鐵鋁合金電纜的應(yīng)用[J]. 郭景,宋愛平. 農(nóng)村電氣化. 2017(02)
[6]Er對電工Al-Fe-Mg-Si合金組織和性能的影響[J]. 劉歡,黃宏軍,左曉姣,袁曉光. 特種鑄造及有色合金. 2017(01)
[7]電磁攪拌技術(shù)在110t鋁合金熔煉爐中的應(yīng)用[J]. 徐志飛,沈珺倩,李波濤,韓銀娜. 有色金屬加工. 2016(04)
[8]鋁合金電纜的應(yīng)用及市場分析[J]. 陳焱,張鞍生. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2016(02)
[9]稀土元素在金屬材料中的一些物理化學作用[J]. 關(guān)蒙恩. 黑龍江科技信息. 2015(33)
[10]金屬熔體超聲細化處理技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 劉歡,龔文邦,高輝武,張云. 鑄造. 2015(10)
博士論文
[1]高強鋁合金的微合金化及熱處理工藝研究[D]. 王少華.大連理工大學 2011
碩士論文
[1]過共晶Al-Si合金的新型復合變質(zhì)研究[D]. 孫傳浩.青島科技大學 2017
[2]A356鋁合金汽車輪轂的熱處理工藝研究[D]. 原海峰.燕山大學 2016
[3]鋁合金壓鑄制品縮孔缺陷影響因素分析及控制[D]. 朱洪軍.大連理工大學 2016
[4]基于二步形核理論的Fe-O-Al熔體中鋁脫氧機理[D]. 肖遠悠.遼寧科技大學 2016
[5]基于二步形核理論的Fe-O-Si熔體中硅氧反應(yīng)機理[D]. 李金鳳.遼寧科技大學 2016
[6]稀土變質(zhì)對Al-Fe系合金組織及力學性能的影響[D]. 高凱.內(nèi)蒙古工業(yè)大學 2015
[7]AA8079鋁箔坯料顯微組織及性能研究[D]. 時國成.鄭州大學 2015
[8]超聲處理對鋁合金凝固過程與力學性能的影響研究[D]. 張平.中南大學 2010
本文編號:2937892
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