變形溫度對(duì)等徑角變形7A04鋁合金力學(xué)性能和抗腐蝕性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-10-08 13:24
7A04鋁合金具有強(qiáng)度高、熱處理強(qiáng)化效果明顯等優(yōu)點(diǎn),成為目前應(yīng)用廣泛的超硬鋁合金。本文針對(duì)該鋁合金在使用過(guò)程中抗腐蝕性能不足的問(wèn)題進(jìn)行研究。本文借助于電化學(xué)工作站、透射電子顯微鏡、X射線衍射儀等手段研究了不同溫度下等徑角變形7A04鋁合金的變形行為,獲得了較好的力學(xué)性能和抗腐蝕性能,對(duì)變形組織進(jìn)行了分析并探索了該變形組織對(duì)腐蝕機(jī)理的影響。得到以下幾點(diǎn)主要結(jié)論:1.本研究中7A04鋁合金優(yōu)化工藝為:固溶(470℃/4h)→淬火(25℃水淬)→等徑角變形四道次(120℃變形溫度下)可獲得較好的力學(xué)性能及抗腐蝕性能。2.優(yōu)化工藝獲得的120℃-4p樣品的抗拉強(qiáng)度相較原始樣品下降了19.1%為483.7MPa,但相較原始樣品獲得良好的抗腐蝕性能。在動(dòng)電位極化測(cè)試中其腐蝕電流密度降低了19.4%僅為2.9E-5 A/cm2;電阻抗測(cè)試中容抗弧半徑提高22.8%達(dá)到2517.6Ω·cm2;同時(shí)晶間腐蝕測(cè)試中晶間腐蝕等級(jí)從4級(jí)提高至2級(jí),最大腐蝕深度降低了79.6%僅為25.4μm。3.在120℃變形溫度下,等徑角變形通過(guò)引入應(yīng)變量提高合金內(nèi)位錯(cuò)密度獲得大...
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
多向鍛造過(guò)程示意圖[20]
碩士學(xué)位論文變形溫度對(duì)等徑角變形7A04鋁合金力學(xué)性能和抗腐蝕性能的影響31.2.1多向鍛造技術(shù)多向鍛造技術(shù)是在鍛造行業(yè)中經(jīng)常被用作鍛造鋼錠成為最終構(gòu)件的第一步。通常認(rèn)為這種初始鍛件可以打破粗大的鑄態(tài)組織,提高組織的均勻性,使得構(gòu)件性能的穩(wěn)定性得到提高。對(duì)于這一過(guò)程中變形組織的微觀結(jié)構(gòu)最初研究是由Armstrong等人提出的[18]。多向鍛造技術(shù)的加工過(guò)程如圖1.1所示,是通過(guò)對(duì)不同方向的反復(fù)變形來(lái)對(duì)樣品施加應(yīng)變的,樣品通過(guò)受到應(yīng)變從而達(dá)到細(xì)化晶粒的效果[19]。同時(shí)由于多向鍛造加工方式的原因,導(dǎo)致應(yīng)變以及微觀組織的均勻性不高,最終得到的晶粒細(xì)化程度有限。圖1.1多向鍛造過(guò)程示意圖[20]1.2.2累積疊軋技術(shù)累積疊軋是由Saito等人結(jié)合原有的扎制工藝所提出的一種能夠有效制備超細(xì)晶材料的技術(shù),實(shí)現(xiàn)了亞微米級(jí)晶粒的制備[21]。該工藝的加工過(guò)程如圖1.2所示,先將板材進(jìn)行裁剪、表面清洗(去除油污氧化物等雜質(zhì))、重疊表面打磨后將兩塊板材重疊放置并做好固定。再進(jìn)行軋輥的軋制過(guò)程,使得兩板材在外力作用下緊密“黏合”在一起。軋制到一定厚度后,再將因軋制拉長(zhǎng)的板材從中間切斷,并重復(fù)以上步驟達(dá)到重復(fù)獲得應(yīng)變的過(guò)程。理論上可以通過(guò)不斷重復(fù)以上過(guò)程以細(xì)化晶粒,但在實(shí)際操作中板材容易出現(xiàn)開(kāi)裂或“黏合”不牢等問(wèn)題是影響該工藝進(jìn)一步發(fā)展所面臨的問(wèn)題。圖1.2累積疊軋過(guò)程示意圖[22]1.2.3高壓扭轉(zhuǎn)技術(shù)高壓扭轉(zhuǎn)是由Bridgman等人首先提出,并進(jìn)一步對(duì)其組織演變以及力學(xué)性能之間的關(guān)系進(jìn)行研究[23,24]。進(jìn)一步的研究證明該技術(shù)同樣可以有效細(xì)化晶粒,從而逐漸發(fā)展
1緒論碩士學(xué)位論文4成為強(qiáng)塑性變形的一種有效途徑[25]。高壓扭轉(zhuǎn)技術(shù)的加工方法如圖1.3所示,將需要制備的圓片型樣品放入由上模具與下模具組成的密閉空間中,由上模具提供一個(gè)豎直向下的壓力,由下模具進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而使得樣品獲得一個(gè)垂直于樣品徑向的剪切應(yīng)變。理論上當(dāng)下模具旋轉(zhuǎn)圈數(shù)逐漸增大時(shí),樣品將獲得巨大的剪切應(yīng)變量,從而達(dá)到細(xì)化樣品晶粒的目的。高壓扭轉(zhuǎn)技術(shù)已適用于多種金屬,可以制備多種金屬的超細(xì)晶材料,不過(guò)由于制備樣品多為圓片狀,僅在特殊零部件的制備中可獲得應(yīng)用,同時(shí)存在成型壓力過(guò)大、工件尺寸較孝樣品中心與外延部分變形量不均勻等原因,限制了該技術(shù)的工業(yè)運(yùn)用前景。圖1.3高壓扭轉(zhuǎn)加工方法示意圖[26]1.2.4等徑角變形技術(shù)等徑角變形是由Segal等人首先提出的一種利用純剪切變形來(lái)提供高應(yīng)變率的加工方法,以此實(shí)現(xiàn)了細(xì)化晶粒的目的[27,28]。等徑角變形加工過(guò)程的示意圖如圖1.4所示,所使用的模具是由兩個(gè)具有相同截面的通道以一定的角度相交構(gòu)成的,利用外力將需要變形的樣品推動(dòng),使樣品通過(guò)通道中的夾角處,從而獲得一個(gè)純剪切應(yīng)變,達(dá)到細(xì)化晶粒的目的。圖1.4中的內(nèi)角記為Φ=90°,外角記為Ψ=45°,當(dāng)樣品通過(guò)彎折處時(shí),在理論情況下即在模具內(nèi)表面完全潤(rùn)滑的條件下,可以通過(guò)計(jì)算得到樣品所獲得的總應(yīng)變量(εN),該應(yīng)變量取決于樣品通過(guò)模具的次數(shù)N,以及內(nèi)角Φ以及外角Ψ,該計(jì)算公式由Iwahashi等人提出[29]。計(jì)算公式如下:2cotcos32222NNec(1.1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Grain refinement of bronze alloy by equal-channel angular pressing(ECAP) and its effect on corrosion behaviour[J]. M.M.SADAWY,M.GHANEM. Defence Technology. 2016(04)
[2]多向鍛造道次及終鍛溫度對(duì)5182鋁合金組織性能的影響[J]. 朱慶豐,李展志,閆瑋,王高松,左玉波,崔建忠. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]固溶—大變形—時(shí)效下7085鋁合金的晶間腐蝕和剝落腐蝕[J]. 陳洋,許曉靜,陸文俊,王子路,徐馳,張景玉. 稀有金屬. 2016(08)
[4]高強(qiáng)鋁合金的發(fā)展及其材料的制備加工技術(shù)[J]. 張新明,鄧運(yùn)來(lái),張勇. 金屬學(xué)報(bào). 2015(03)
碩士論文
[1]固溶處理對(duì)7A04鋁合金組織與性能的影響[D]. 陳若懷.廣西大學(xué) 2016
本文編號(hào):3424249
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
多向鍛造過(guò)程示意圖[20]
碩士學(xué)位論文變形溫度對(duì)等徑角變形7A04鋁合金力學(xué)性能和抗腐蝕性能的影響31.2.1多向鍛造技術(shù)多向鍛造技術(shù)是在鍛造行業(yè)中經(jīng)常被用作鍛造鋼錠成為最終構(gòu)件的第一步。通常認(rèn)為這種初始鍛件可以打破粗大的鑄態(tài)組織,提高組織的均勻性,使得構(gòu)件性能的穩(wěn)定性得到提高。對(duì)于這一過(guò)程中變形組織的微觀結(jié)構(gòu)最初研究是由Armstrong等人提出的[18]。多向鍛造技術(shù)的加工過(guò)程如圖1.1所示,是通過(guò)對(duì)不同方向的反復(fù)變形來(lái)對(duì)樣品施加應(yīng)變的,樣品通過(guò)受到應(yīng)變從而達(dá)到細(xì)化晶粒的效果[19]。同時(shí)由于多向鍛造加工方式的原因,導(dǎo)致應(yīng)變以及微觀組織的均勻性不高,最終得到的晶粒細(xì)化程度有限。圖1.1多向鍛造過(guò)程示意圖[20]1.2.2累積疊軋技術(shù)累積疊軋是由Saito等人結(jié)合原有的扎制工藝所提出的一種能夠有效制備超細(xì)晶材料的技術(shù),實(shí)現(xiàn)了亞微米級(jí)晶粒的制備[21]。該工藝的加工過(guò)程如圖1.2所示,先將板材進(jìn)行裁剪、表面清洗(去除油污氧化物等雜質(zhì))、重疊表面打磨后將兩塊板材重疊放置并做好固定。再進(jìn)行軋輥的軋制過(guò)程,使得兩板材在外力作用下緊密“黏合”在一起。軋制到一定厚度后,再將因軋制拉長(zhǎng)的板材從中間切斷,并重復(fù)以上步驟達(dá)到重復(fù)獲得應(yīng)變的過(guò)程。理論上可以通過(guò)不斷重復(fù)以上過(guò)程以細(xì)化晶粒,但在實(shí)際操作中板材容易出現(xiàn)開(kāi)裂或“黏合”不牢等問(wèn)題是影響該工藝進(jìn)一步發(fā)展所面臨的問(wèn)題。圖1.2累積疊軋過(guò)程示意圖[22]1.2.3高壓扭轉(zhuǎn)技術(shù)高壓扭轉(zhuǎn)是由Bridgman等人首先提出,并進(jìn)一步對(duì)其組織演變以及力學(xué)性能之間的關(guān)系進(jìn)行研究[23,24]。進(jìn)一步的研究證明該技術(shù)同樣可以有效細(xì)化晶粒,從而逐漸發(fā)展
1緒論碩士學(xué)位論文4成為強(qiáng)塑性變形的一種有效途徑[25]。高壓扭轉(zhuǎn)技術(shù)的加工方法如圖1.3所示,將需要制備的圓片型樣品放入由上模具與下模具組成的密閉空間中,由上模具提供一個(gè)豎直向下的壓力,由下模具進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而使得樣品獲得一個(gè)垂直于樣品徑向的剪切應(yīng)變。理論上當(dāng)下模具旋轉(zhuǎn)圈數(shù)逐漸增大時(shí),樣品將獲得巨大的剪切應(yīng)變量,從而達(dá)到細(xì)化樣品晶粒的目的。高壓扭轉(zhuǎn)技術(shù)已適用于多種金屬,可以制備多種金屬的超細(xì)晶材料,不過(guò)由于制備樣品多為圓片狀,僅在特殊零部件的制備中可獲得應(yīng)用,同時(shí)存在成型壓力過(guò)大、工件尺寸較孝樣品中心與外延部分變形量不均勻等原因,限制了該技術(shù)的工業(yè)運(yùn)用前景。圖1.3高壓扭轉(zhuǎn)加工方法示意圖[26]1.2.4等徑角變形技術(shù)等徑角變形是由Segal等人首先提出的一種利用純剪切變形來(lái)提供高應(yīng)變率的加工方法,以此實(shí)現(xiàn)了細(xì)化晶粒的目的[27,28]。等徑角變形加工過(guò)程的示意圖如圖1.4所示,所使用的模具是由兩個(gè)具有相同截面的通道以一定的角度相交構(gòu)成的,利用外力將需要變形的樣品推動(dòng),使樣品通過(guò)通道中的夾角處,從而獲得一個(gè)純剪切應(yīng)變,達(dá)到細(xì)化晶粒的目的。圖1.4中的內(nèi)角記為Φ=90°,外角記為Ψ=45°,當(dāng)樣品通過(guò)彎折處時(shí),在理論情況下即在模具內(nèi)表面完全潤(rùn)滑的條件下,可以通過(guò)計(jì)算得到樣品所獲得的總應(yīng)變量(εN),該應(yīng)變量取決于樣品通過(guò)模具的次數(shù)N,以及內(nèi)角Φ以及外角Ψ,該計(jì)算公式由Iwahashi等人提出[29]。計(jì)算公式如下:2cotcos32222NNec(1.1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Grain refinement of bronze alloy by equal-channel angular pressing(ECAP) and its effect on corrosion behaviour[J]. M.M.SADAWY,M.GHANEM. Defence Technology. 2016(04)
[2]多向鍛造道次及終鍛溫度對(duì)5182鋁合金組織性能的影響[J]. 朱慶豐,李展志,閆瑋,王高松,左玉波,崔建忠. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]固溶—大變形—時(shí)效下7085鋁合金的晶間腐蝕和剝落腐蝕[J]. 陳洋,許曉靜,陸文俊,王子路,徐馳,張景玉. 稀有金屬. 2016(08)
[4]高強(qiáng)鋁合金的發(fā)展及其材料的制備加工技術(shù)[J]. 張新明,鄧運(yùn)來(lái),張勇. 金屬學(xué)報(bào). 2015(03)
碩士論文
[1]固溶處理對(duì)7A04鋁合金組織與性能的影響[D]. 陳若懷.廣西大學(xué) 2016
本文編號(hào):3424249
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3424249.html
最近更新
教材專著