可熱處理強(qiáng)化的6000系A(chǔ)l-Mg-Si合金具有密度低、比強(qiáng)度高、良好的成形性和耐蝕性等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于汽車覆蓋件上。這些合金的主要特點(diǎn)是能夠在熱處理過程中形成大量的納米析出相來強(qiáng)化合金。微合金化是提高Al-Mg-Si合金機(jī)械性能的有效方法之一。理解微合金化元素對于Al-Mg-Si合金析出序列和機(jī)械性能的影響至關(guān)重要。溶質(zhì)原子偏聚能夠顯著影響析出相的形貌和強(qiáng)化能力,因此理解溶質(zhì)原子偏聚、析出相形貌和強(qiáng)化能力之間的關(guān)系,對于提高Al-Mg-Si合金的機(jī)械性能至關(guān)重要。此外,為了使合金獲得成形性和烘烤硬化性的優(yōu)良結(jié)合,需要充分理解熱處理工藝與微合金化對于Al-Mg-Si合金中析出強(qiáng)化行為的協(xié)同影響。本研究設(shè)計了含有不同Ag、Cu含量的四種Al-1.1Mg-0.7Si合金,主要通過原子分辨率的高角環(huán)形暗場掃描透射電鏡（HAADF-STEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和三維原子探針（3DAP）等表征技術(shù),以及熱分析、硬度和拉伸測試,并結(jié)合密度泛函理論計算,系統(tǒng)研究了:（1）微量添加Ag和Cu對于Al-Mg-Si合金自然時效和析出強(qiáng)化行為的影響;（2）Ag的添加對Al-Mg-Si合金析出相演變機(jī)... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 課題背景與意義
    1.2 汽車車身用鋁合金的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 6000系鋁合金的強(qiáng)化機(jī)制
        1.3.1 金屬材料的強(qiáng)化機(jī)制
        1.3.2 Al-Mg-Si（-Cu）合金的強(qiáng)化機(jī)制與析出序列
    1.4 合金元素對6000系鋁合金的影響
        1.4.1 Mg,Si
        1.4.2 Cu
        1.4.3 Ag
        1.4.4 Sn
        1.4.5 Mn,Cr,Fe
    1.5 溶質(zhì)原子在合金中的偏聚行為
    1.6 6000系鋁合金熱處理工藝
        1.6.1 固溶淬火處理
        1.6.2 時效處理
        1.6.3 預(yù)處理工藝
    1.7 本論文主要研究內(nèi)容
2 研究材料與實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 合金設(shè)計
        2.1.2 熱處理工藝
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 力學(xué)性能測試
        2.2.2 差示掃描量熱法
        2.2.3 微觀組織表征
        2.2.4 模擬計算
3 Ag和Cu的添加對Al-Mg-Si合金自然時效和析出強(qiáng)化行為的影響
    3.1 引言
    3.2 Ag和Cu的添加對于合金自然時效后微觀組織和性能的影響
        3.2.1 自然時效的硬度曲線及拉伸性能
        3.2.2 自然時效后合金中原子團(tuán)簇的3DAP分析
        3.2.3 自然時效后合金中原子團(tuán)簇的強(qiáng)化能力計算
        3.2.4 討論
    3.3 Ag和Cu的添加對于合金人工時效階段微觀組織和性能的影響
        3.3.1 人工時效的硬度曲線及拉伸性能
        3.3.2 合金析出動力學(xué)DSC分析
        3.3.3 人工時效早期合金中原子團(tuán)簇的3DAP分析
        3.3.4 人工時效早期合金中原子團(tuán)簇的強(qiáng)化能力計算
        3.3.5 合金峰值時效微觀結(jié)構(gòu)的TEM表征
        3.3.6 討論
    3.4 Ag和Cu的添加對于合金自然時效后人工時效的微觀組織和性能的影響
        3.4.1 自然時效后人工時效的硬度曲線
        3.4.2 自然時效對合金人工時效析出動力學(xué)的影響
        3.4.3 自然時效后人工時效峰值的微觀結(jié)構(gòu)TEM表征
        3.4.4 討論
    3.5 本章小結(jié)
4 Ag的添加對Al-Mg-Si合金析出相演變機(jī)制的影響
    4.1 引言
    4.2 Ag添加對析出相演變的影響
        4.2.1 合金人工時效硬度曲線
        4.2.2 不同時效階段合金微觀結(jié)構(gòu)的TEM表征
        4.2.3 含Ag合金中析出相的原子分辨率HAADF-STEM表征
        4.2.4 含Ag合金中析出相的3DAP分析
    4.3 討論
        4.3.1 Ag對析出相結(jié)構(gòu)演變的影響
        4.3.2 Ag在析出相界面處的偏聚行為
        4.3.3 Ag對析出相強(qiáng)化能力的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 Cu在析出相界面處的偏聚行為
    5.1 引言
    5.2 β′相的多種形貌和取向的現(xiàn)象
        5.2.1 棒狀β′相的HAADF-STEM表征
        5.2.2 板條狀β′相的HAADF-STEM表征
        5.2.3 討論
    5.3 Cu在析出相界面處的偏聚行為
        5.3.1 Cu在不同析出相界面處偏聚的HAADF-STEM表征
        5.3.2 討論
    5.4 本章小結(jié)
6 預(yù)時效及微合金化對Al-Mg-Si合金析出強(qiáng)化的綜合影響
    6.1 引言
    6.2 不同預(yù)時效工藝下合金的機(jī)械性能
        6.2.1 硬度曲線
        6.2.2 拉伸性能
    6.3 合金析出動力學(xué)DSC分析
    6.4 預(yù)時效后合金的微觀結(jié)構(gòu)
        6.4.1 原子團(tuán)簇的3DAP表征
        6.4.2 合金的微觀結(jié)構(gòu)TEM表征
        6.4.3 析出相的HAADF-STEM表征
    6.5 討論
    6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 研究工作的特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B.發(fā)明專利
    C.作者在攻讀博士學(xué)位期間所獲獎項
    D.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]AlMgSi（Cu）合金中納米析出相的結(jié)構(gòu)演變[J]. 陳江華,劉春輝.  中國有色金屬學(xué)報. 2011(10)
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[6]鋁合金汽車覆蓋件的生產(chǎn)和相關(guān)技術(shù)研發(fā)進(jìn)展[J]. 路洪洲,馬鳴圖,游江海,李志剛.  世界有色金屬. 2008(05)
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本文編號：3151611