高壓扭轉(zhuǎn)(HPT)Al-Mg二元合金的微觀組織、晶界結(jié)構(gòu)和晶界偏析
發(fā)布時(shí)間:2021-12-23 20:19
5000系鋁合金以Mg為主要合金元素,其強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、加工性能優(yōu)良,因此被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、汽車及船舶的生產(chǎn)制造。然而由于Al-Mg合金的時(shí)效效果差,難以通過熱處理手段進(jìn)一步提高其強(qiáng)度,往往需要通過塑性變形等其它方法提高其力學(xué)性能。利用大塑性變形(SPD)工藝制備的合金晶粒細(xì)小、位錯(cuò)密度高、含有大量的大角度晶界,部分研究者更是通過控制大塑性變形參數(shù)獲得了雙峰組織,可同時(shí)明顯提高合金的強(qiáng)度和塑性。最近有研究指出,大塑性變形會(huì)誘導(dǎo)合金元素向非平衡晶界處聚集,使合金強(qiáng)化?梢,大塑性變形具有傳統(tǒng)變形無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。但是,大塑性變形的微觀結(jié)構(gòu)及其與性能之間的關(guān)系,還存在很多問題需要進(jìn)一步研究澄清。因此,研究高壓扭轉(zhuǎn)(HPT)大塑性變形Al-Mg合金的晶界結(jié)構(gòu)和晶界偏析及其對(duì)性能的影響,具有重要意義。本文主要以挪威鋁業(yè)公司生產(chǎn)的鑄態(tài)Al-Mg二元合金為原材料,對(duì)其進(jìn)行均勻化和高壓扭轉(zhuǎn)處理。1)通過X射線衍射(XRD)圖譜計(jì)算不同Mg含量HPT Al-Mg二元合金的平均晶粒大小、微觀應(yīng)變、位錯(cuò)密度和點(diǎn)陣常數(shù)等微觀結(jié)構(gòu)參數(shù),分析Mg元素含量對(duì)微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響;通過公式計(jì)算了HPT Al-Mg二...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
超細(xì)晶7075鋁合金的三維原子探針圖
圖 1.2 為室溫下 AA6060 合金高壓扭轉(zhuǎn) 10 圈后的原子分布圖。圖1.2(a)和圖 1.2(b)有兩個(gè)晶界,分別為晶界 1 和晶界 2。晶界 1 處的 Mg、Si 原子分布如圖 1.2(c)所示,圖 1.2(c)清晰的表明該晶界處富含 Si 原子,并沒有明顯的Mg 偏析。晶界 2 處的 Mg、Si 原子分布如圖 1.2(d)所示,從圖中看出,晶界 2不僅富含 Si 原子還富含 Mg 原子,這表明不同的晶界結(jié)構(gòu)具有不同的偏析特征。相比之下,晶界 1 具有輕微的 Mg 偏析和 Si 偏析,而晶界 2 具有強(qiáng)烈的 Mg 偏析和 Si 偏析。圖 1.2(e)和圖 1.2(f)分別為晶界 1 和晶界 2 附近的 Mg、Si 原子分布,結(jié)果發(fā)現(xiàn) Si 原子比 Mg 原子的分布更不均勻。在 100℃下 HPT 后
圖 1.3 HPT 1570 合金中 Al、Mg 原子在三維空間的分布及偏析區(qū)域的 Mg 濃度曲Fig.1.3 3D reconstruction of an analyzed volume in the UFG 1570 alloy: (a) a planaregation of Mg (Al atoms in blue and Mg atoms in pink). (311)Al atomic planes on the rigthe planar segregation are displayed; (b) Mg concentration profile computed across thesegregation[44]5 課題的研究目的與內(nèi)容通過以高壓扭轉(zhuǎn)為代表的大塑性變形技術(shù)制備高性能材料(包括鋁2]、鎂合金[23-25]、不銹鋼和復(fù)合材料[26-27])的應(yīng)用研究越來越多。這些研集中于探討大塑性變形誘導(dǎo)的晶粒細(xì)化、晶粒取向、織構(gòu)、析出相轉(zhuǎn)變以機(jī)制等。最近,Enikeev 和 Liddicoat 等[44-45]通過三維原子探針技術(shù)(APT)晶鋁合金中觀察到了溶質(zhì)原子的偏析現(xiàn)象并指出:晶界偏析對(duì)強(qiáng)化有一。然而目前關(guān)于晶界偏析強(qiáng)化的定量計(jì)算卻很少。為更好的理解晶界偏析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]白車身鋁合金輕量化的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張鵬,劉志敏,陳琳琳,全斌義,周萬權(quán). 汽車工藝與材料. 2019(03)
[2]中國鋁加工業(yè)概況[J]. 路麗英,王祝堂. 輕合金加工技術(shù). 2019(01)
[3]高壓扭轉(zhuǎn)誘導(dǎo)新型Al-Zn-Mg-Cu合金第二相回溶[J]. 李萍,丁春慧,王薄笑天,吳廣善,薛克敏. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2019(01)
[4]高壓扭轉(zhuǎn)對(duì)AZ91D鎂合金中第二相析出行為的影響[J]. 馮凱旋,尹曉明,劉瑞,渠成,徐瑞. 金屬熱處理. 2018(11)
[5]民用航空鋁合金材料產(chǎn)業(yè)化及其推廣應(yīng)用[J]. 徐晨光,劉科研,金龍兵,張魯輝,張銳. 鋁加工. 2018(05)
[6]鋁合金材料的應(yīng)用與開發(fā)潛力[J]. 徐默雷. 當(dāng)代化工研究. 2018(10)
[7]基于高壓扭轉(zhuǎn)工藝的Al-Zn-Mg-Cu合金強(qiáng)韌化機(jī)理研究[J]. 丁春慧,李萍,丁永根,薛克敏. 精密成形工程. 2018(04)
[8]高壓扭轉(zhuǎn)對(duì)擠壓態(tài)ZK60鎂合金微觀組織和力學(xué)性能的影響[J]. 夏顯明,薛克敏,李萍,魏寶麗. 鍛壓技術(shù). 2018(05)
[9]7A60鋁合金高壓扭轉(zhuǎn)變形微觀組織及力學(xué)性能分析[J]. 丁永根,王薄笑天,李萍,薛克敏. 塑性工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]中國鋁加工行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張襯新. 有色冶金設(shè)計(jì)與研究. 2017(02)
博士論文
[1]高壓扭轉(zhuǎn)變形Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的顯微組織和力學(xué)性能[D]. 孫婉婷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]鋁合金高壓扭轉(zhuǎn)變形及其強(qiáng)化模型[D]. 張久文.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]超細(xì)晶Al-3.8Mg合金的微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能研究[D]. 劉志波.燕山大學(xué) 2016
本文編號(hào):3549123
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
超細(xì)晶7075鋁合金的三維原子探針圖
圖 1.2 為室溫下 AA6060 合金高壓扭轉(zhuǎn) 10 圈后的原子分布圖。圖1.2(a)和圖 1.2(b)有兩個(gè)晶界,分別為晶界 1 和晶界 2。晶界 1 處的 Mg、Si 原子分布如圖 1.2(c)所示,圖 1.2(c)清晰的表明該晶界處富含 Si 原子,并沒有明顯的Mg 偏析。晶界 2 處的 Mg、Si 原子分布如圖 1.2(d)所示,從圖中看出,晶界 2不僅富含 Si 原子還富含 Mg 原子,這表明不同的晶界結(jié)構(gòu)具有不同的偏析特征。相比之下,晶界 1 具有輕微的 Mg 偏析和 Si 偏析,而晶界 2 具有強(qiáng)烈的 Mg 偏析和 Si 偏析。圖 1.2(e)和圖 1.2(f)分別為晶界 1 和晶界 2 附近的 Mg、Si 原子分布,結(jié)果發(fā)現(xiàn) Si 原子比 Mg 原子的分布更不均勻。在 100℃下 HPT 后
圖 1.3 HPT 1570 合金中 Al、Mg 原子在三維空間的分布及偏析區(qū)域的 Mg 濃度曲Fig.1.3 3D reconstruction of an analyzed volume in the UFG 1570 alloy: (a) a planaregation of Mg (Al atoms in blue and Mg atoms in pink). (311)Al atomic planes on the rigthe planar segregation are displayed; (b) Mg concentration profile computed across thesegregation[44]5 課題的研究目的與內(nèi)容通過以高壓扭轉(zhuǎn)為代表的大塑性變形技術(shù)制備高性能材料(包括鋁2]、鎂合金[23-25]、不銹鋼和復(fù)合材料[26-27])的應(yīng)用研究越來越多。這些研集中于探討大塑性變形誘導(dǎo)的晶粒細(xì)化、晶粒取向、織構(gòu)、析出相轉(zhuǎn)變以機(jī)制等。最近,Enikeev 和 Liddicoat 等[44-45]通過三維原子探針技術(shù)(APT)晶鋁合金中觀察到了溶質(zhì)原子的偏析現(xiàn)象并指出:晶界偏析對(duì)強(qiáng)化有一。然而目前關(guān)于晶界偏析強(qiáng)化的定量計(jì)算卻很少。為更好的理解晶界偏析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]白車身鋁合金輕量化的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張鵬,劉志敏,陳琳琳,全斌義,周萬權(quán). 汽車工藝與材料. 2019(03)
[2]中國鋁加工業(yè)概況[J]. 路麗英,王祝堂. 輕合金加工技術(shù). 2019(01)
[3]高壓扭轉(zhuǎn)誘導(dǎo)新型Al-Zn-Mg-Cu合金第二相回溶[J]. 李萍,丁春慧,王薄笑天,吳廣善,薛克敏. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2019(01)
[4]高壓扭轉(zhuǎn)對(duì)AZ91D鎂合金中第二相析出行為的影響[J]. 馮凱旋,尹曉明,劉瑞,渠成,徐瑞. 金屬熱處理. 2018(11)
[5]民用航空鋁合金材料產(chǎn)業(yè)化及其推廣應(yīng)用[J]. 徐晨光,劉科研,金龍兵,張魯輝,張銳. 鋁加工. 2018(05)
[6]鋁合金材料的應(yīng)用與開發(fā)潛力[J]. 徐默雷. 當(dāng)代化工研究. 2018(10)
[7]基于高壓扭轉(zhuǎn)工藝的Al-Zn-Mg-Cu合金強(qiáng)韌化機(jī)理研究[J]. 丁春慧,李萍,丁永根,薛克敏. 精密成形工程. 2018(04)
[8]高壓扭轉(zhuǎn)對(duì)擠壓態(tài)ZK60鎂合金微觀組織和力學(xué)性能的影響[J]. 夏顯明,薛克敏,李萍,魏寶麗. 鍛壓技術(shù). 2018(05)
[9]7A60鋁合金高壓扭轉(zhuǎn)變形微觀組織及力學(xué)性能分析[J]. 丁永根,王薄笑天,李萍,薛克敏. 塑性工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]中國鋁加工行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張襯新. 有色冶金設(shè)計(jì)與研究. 2017(02)
博士論文
[1]高壓扭轉(zhuǎn)變形Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的顯微組織和力學(xué)性能[D]. 孫婉婷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]鋁合金高壓扭轉(zhuǎn)變形及其強(qiáng)化模型[D]. 張久文.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]超細(xì)晶Al-3.8Mg合金的微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能研究[D]. 劉志波.燕山大學(xué) 2016
本文編號(hào):3549123
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