發(fā)布時間：2017-08-04 20:39

  本文關(guān)鍵詞：Er對Al-Sc-Zr合金再結(jié)晶行為及力學(xué)性能影響的研究

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【摘要】：微合金化是提高鋁合金綜合性能的有效途徑之一,通過向純鋁中添加微量的Sc、Zr、Er元素制備不同成分的Al-Sc-Zr和Al-Sc-Zr-Er合金。通過顯微硬度測試表征合金的力學(xué)性能,通過電導(dǎo)率測試表征微合金化元素在鋁基體中的固溶情況,利用金相顯微鏡(OM)、透射電鏡(TEM)等進行微觀組織分析,從而研究Er元素對不同Sc含量的Al-Sc-Zr合金力學(xué)性能和再結(jié)晶行為的影響規(guī)律。等時時效的研究結(jié)果表明,當Sc濃度小于0.04at.%時,Al-Sc-Zr合金中添加Er后硬度值可平均提高10HV,Sc濃度越低Er的作用效果越明顯;Sc濃度大于0.04at.%時,Al-Sc-Zr合金中添加Er后峰值硬度基本不變。等溫時效的研究結(jié)果表明,300℃時效,當Sc濃度小于0.045at.%時,四元合金與三元合金相比峰值硬度可平均提高6HV,Er的作用效果明顯;當Sc濃度大于0.045at.%時,Al-Sc-Zr-(Er)合金峰值硬度相差不大。350℃時效,當Sc濃度小于0.12at.%時,Er的添加可將Al-Sc-Zr的平均峰值硬度提高12HV,但隨Sc濃度增大,二者差值減小,Er的作用效果越來越不明顯。400℃時效,當Sc濃度小于0.12at.%時,Er的添加可將Al-Sc-Zr的峰值硬度提高20HV,當Sc濃度為0.176at.%時,Er對Al-Sc-Zr合金峰值硬度幾乎無影響。450℃時效,當Sc濃度介于0.016at.%~0.12at.%時,Er的添加可將合金硬度值提高18HV左右,當Sc濃度為0.176at.%時,僅僅提高了5.6HV,Er對合金硬度的影響較小。時效溫度對Er作用效果的研究結(jié)果表明,在不同溫度下時效,對于高Sc(0.176at.%)含量合金,Er對合金峰值硬度幾乎無影響;對于低Sc(0.016at.%)含量合金,Er能大幅度提高合金峰值硬度;對于中Sc(0.047at.%~0.12at.%)含量合金,隨溫度升高Er的作用越來越明顯。再結(jié)晶的研究結(jié)果表明,Al-0.016at.%Sc-0.061at.%Zr合金的再結(jié)晶起始溫度為450℃,Al-0.009at.%Sc-0.054at.%Zr-0.014at.%Er合金在500℃才開始發(fā)生再結(jié)晶,當用0.01at.%的Er取代等量的Sc元素后可將Al-0.016at.%Sc-0.061at.%Zr合金的再結(jié)晶溫度提高50℃。Al-0.047at.%Sc-0.073at.%Zr及Al-0.045at.%Sc-0.056at.%Zr-0.011at.%Er合金,在525℃均沒有發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象,要想判斷Er的作用,需要對更高溫度的金相組織進行觀察。對于Al-0.085at.%Sc-0.063at.%Zr合金與Al-0.074at.%Sc-0.064at.%Zr-0.01at.%Er合金,其再結(jié)晶退火曲線幾乎重合,用0.01at.%的Er元素取代等量的Sc后,在525℃再結(jié)晶退火1h后沒有發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象,因此,Er的添加對三元合金的再結(jié)晶行為幾乎無影響。當Sc含量超過0.12at.%時,再結(jié)晶退火溫度不高于450℃的情況下,用0.01at.%的Er元素取代等量的Sc后,對Al-Sc-Zr合金的力學(xué)性能及再結(jié)晶行為幾乎沒有影響。
【關(guān)鍵詞】：Sc Zr Er 時效 再結(jié)晶
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 常見提高的鋁合金綜合性能的方法10-12
• 1.2 鋁合金微合金化的研究現(xiàn)狀12
• 1.3 微合金化元素對鋁合金力學(xué)性能的影響12-19
• 1.3.1 Sc、Zr、Er元素的微合金化作用12-15
• 1.3.2 Sc、Zr、Er元素的復(fù)合微合金化作用15-19
• 1.4 微合金化元素對鋁合金再結(jié)晶行為的影響19-21
• 1.5 本文的研究目的、意義和主要研究內(nèi)容21-22
• 1.5.1 本文研究目的和意義21
• 1.5.2 本文主要研究內(nèi)容21-22
• 第2章 材料制備及試驗方法22-28
• 2.1 實驗方案22-23
• 2.2 實驗材料制備23-24
• 2.2.1 合金的成分設(shè)計與熔煉23-24
• 2.2.2 合金的固溶處理24
• 2.2.3 合金的時效處理24
• 2.3 性能測試24-25
• 2.3.1 顯微硬度測試24-25
• 2.3.2 電導(dǎo)率測試25
• 2.4 微觀組織觀察與分析25-28
• 2.4.1 金相樣品制備與觀察25
• 2.4.2 掃描樣品制備與觀察25-26
• 2.4.3 透射樣品制備與觀察26-28
• 第3章 Er對Al-Sc-Zr合金力學(xué)性能的影響28-62
• 3.1 固溶態(tài)Al-Sc-Zr-(Er)合金一次相析出檢測29-31
• 3.2 Al-Sc-Zr合金的固溶度研究31-32
• 3.3 固溶態(tài)合金的等時時效行為32-37
• 3.3.1 Al-Sc-Zr合金的等時時效特征32-35
• 3.3.2 Al-Sc-Zr-Er合金的等時時效特征35
• 3.3.3 Er對Al-Sc-Zr合金等時時效行為的影響35-37
• 3.4 Al-Sc-Zr-(Er)不同溫度下的等溫時效特征37-53
• 3.4.1 300℃等溫時效Al-Sc-Zr-(Er)合金力學(xué)性能及電導(dǎo)率測試37-42
• 3.4.2 350℃等溫時效Al-Sc-Zr-(Er)合金力學(xué)性能及電導(dǎo)率測試42-45
• 3.4.3 400℃等溫時效Al-Sc-Zr-(Er)合金力學(xué)性能及電導(dǎo)率測試45-49
• 3.4.4 450℃等溫時效Al-Sc-Zr-(Er)合金力學(xué)性能及電導(dǎo)率測試49-53
• 3.5 Al-Sc-Zr-(Er)合金時效過程中析出相的演變規(guī)律53-56
• 3.6 溫度對Er作用的影響56-60
• 3.7 小結(jié)60-62
• 第4章 Er對Al-Sc-Zr合金再結(jié)晶行為的影響62-78
• 4.1 Al-Sc-Zr合金回復(fù)再結(jié)晶過程研究62-68
• 4.1.1 60%變形量Al-Sc-Zr合金回復(fù)再結(jié)晶過程研究62-63
• 4.1.2 60%變形量Al-Sc-Zr合金金相組織觀察63-68
• 4.2 Al-Sc-Zr-Er合金回復(fù)再結(jié)晶過程研究68-72
• 4.2.1 60%變形量Al-Sc-Zr-Er合金回復(fù)再結(jié)晶過程研究68-69
• 4.2.2 60%變形量Al-Sc-Zr-Er合金金相組織觀察69-72
• 4.3 Er對Al-Sc-Zr合金再結(jié)晶行為的影響72-76
• 4.4 小節(jié)76-78
• 結(jié)論78-80
• 參考文獻80-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果84-86
• 致謝86

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 賈志宏;Jostein RφYSET;Jan Ketil SOLBERG;劉慶;;Al-Sc-Zr合金中析出相的形成及再結(jié)晶抑阻(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2012年08期

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1 張玉;Er對Al-Sc-Zr合金再結(jié)晶行為及力學(xué)性能影響的研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2016年

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本文編號：621613