6082鋁合金具有較高的強度、良好的耐腐蝕性、焊接性以及成型性,所以被廣泛地應用于交通運輸、船舶和建筑等領(lǐng)域,尤其是在高鐵上得到了廣泛應用。由于該型號鋁合金是由美國建標而近些年在國內(nèi)推廣應用,所以對于不同熱處理狀態(tài)6082鋁合金組織的演變、疲勞性能及疲勞裂紋擴展速率的研究尚不深入,同時對于該合金織構(gòu)在熱處理過程中的演化也很少關(guān)注。本文針對上述問題,基于熱軋態(tài)、固溶態(tài)和時效態(tài)6082鋁合金,利用XRD、SEM、EBSD、EPMA和力學性能試驗機等手段,研究了三種狀態(tài)下合金組織的演變和力學性能的變化,并探究了合金織構(gòu)在熱處理過程中的演化;同時,利用疲勞試驗機對時效態(tài)6082鋁合金的疲勞性能和疲勞裂紋擴展速率進行了深入研究,獲得以下主要結(jié)論:（1）6082鋁合金中強化相為Mg₂Si,夾雜相為AlMnFeSi和AlFeSi。熱軋態(tài)合金中強化相Mg₂Si較少且尺寸大,夾雜相AlMnFeSi和AlFeSi較多且尺寸大;固溶態(tài)合金中強化相Mg₂Si和夾雜相AlMnFeSi、AlFeSi固溶于基體中,尺寸明顯減小并發(fā)生固溶強化;時效態(tài)合金...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 文獻綜述
    1.1 引言
    1.2 6XXX鋁合金概述
        1.2.1 合金元素和雜質(zhì)元素在6XXX系鋁合金中的作用
        1.2.2 6XXX系鋁合金中的熱處理
        1.2.3 6XXX系鋁合金的析出序列
        1.2.4 6082鋁合金的組織、性能及國內(nèi)外研究進展
    1.3 疲勞性能研究
        1.3.1 疲勞斷裂的分類
        1.3.2 疲勞斷裂的機理
        1.3.3 6082鋁合金疲勞性能的研究
    1.4 疲勞裂紋擴展速率研究
        1.4.1 疲勞裂紋擴展的機理和擴展過程
        1.4.2 疲勞裂紋擴展規(guī)律
        1.4.3 6082鋁合金疲勞裂紋擴展速率研究
    1.5 6082鋁合金存在的問題和研究趨勢
    1.6 本課題的研究目的和主要內(nèi)容
2 材料的制備與實驗方法
    2.1 實驗材料
    2.2 生產(chǎn)工藝
    2.3 組織與成分觀察
        2.3.1 金相組織觀察
        2.3.2 掃描電鏡觀察
        2.3.3 電子背散射衍射花樣分析
        2.3.4 X熒光光譜成分分析
        2.3.5 電子探針微區(qū)成分分析
        2.3.6 X射線衍射儀物相分析
        2.3.7 透射電鏡組織分析
    2.4 性能測試
        2.4.1 拉伸性能測試
        2.4.2 疲勞性能測試
        2.4.3 裂紋擴展實驗
3 6082鋁合金顯微結(jié)構(gòu)和力學性能分析
    3.1 三種不同狀態(tài)6082鋁合金成分分析
        3.1.1 X射線熒光光譜宏觀成分分析
        3.1.2 電子探針微觀成分分析
    3.2 顯微組織分析
        3.2.1 金相組織
        3.2.2 掃描電鏡顯微組織分析
        3.2.3 掃描電鏡能譜分析
    3.3 X射線衍射儀物相分析
    3.4 力學性能測試實驗
        3.4.1 硬度試驗
        3.4.2 拉伸實驗
    3.5 電子背散射衍射研究
        3.5.1 不同熱處理狀態(tài)晶粒取向圖
        3.5.2 三種熱處理狀態(tài)晶界角度差分布
        3.5.3 三種不同熱處理狀態(tài)6082鋁合金的織構(gòu)
    3.6 本章小結(jié)
4 時效態(tài)6082鋁合金疲勞性能與斷口形貌分析
    4.1 時效態(tài)6082鋁合金的疲勞壽命
    4.2 斷口宏觀形貌分析
    4.3 不同應力幅值下時效態(tài)6082鋁合金疲勞裂紋擴展形貌
    4.4 不同應力幅值下時效態(tài)6082鋁合金疲勞裂紋源區(qū)特征
    4.5 不同應力幅值下時效態(tài)6082鋁合金疲勞裂紋擴展區(qū)特征
    4.7 不同應力幅值下時效態(tài)6082鋁合金疲勞裂紋瞬斷區(qū)形貌
    4.8 本章小結(jié)
5 時效態(tài)6082鋁合金疲勞裂紋擴展壽命及斷口特征研究
    5.1 不同應力比下時效態(tài)6082鋁合金疲勞裂紋擴展速率
    5.2 利用Paris公式預測疲勞裂紋擴展壽命的一般過程
        5.2.1 計算臨界裂紋擴展尺寸
        5.2.2 確定材料常數(shù)C、m
        5.2.3 用Paris公式反推疲勞裂紋擴展速率壽命
    5.3 不同應力比下時效態(tài)6082鋁合金疲勞裂紋擴展斷口形貌
        5.3.1 不同應力比下時效態(tài)6082鋁合金斷口宏觀形貌
        5.3.2 不同應力比下時效態(tài)6082鋁合金斷口在裂紋萌生區(qū)特征
        5.3.3 不同應力比下時效態(tài)6082鋁合金斷口在疲勞裂紋穩(wěn)定擴展區(qū)特征
        5.3.4 不同應力比下時效態(tài)6082鋁合金斷口瞬斷區(qū)特征
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：4031452