本文關(guān)鍵詞：熱變形（壓縮、ECAP）-預(yù)回復(fù)對7085鋁合金擠壓材組織性能及各向異性的影響

  更多相關(guān)文章： 7085鋁合金 ECAP 熱壓縮 預(yù)回復(fù) 各向異性 強化機理

【摘要】：7085鋁合金具有良好的綜合性能,已經(jīng)在武器裝備、航空航天等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。本文以自主熔煉的7085鋁合金(Al-7.0Zn-1.41Mg-1.50Cu-0.14Zr-0.023Sr)為實驗對象,通過金相組織、EBSD、XRD、硬度及電導(dǎo)率、拉伸性能、晶間腐蝕及剝落腐蝕試驗,研究了熱變形(壓縮、ECAP)—預(yù)回復(fù)對7085鋁合金擠壓材組織性能及各向異性的影響。結(jié)論如下:(1)研究了熱壓縮—固溶—時效下7085鋁合金的組織性能及各向異性。結(jié)果表明,熱壓縮—固溶態(tài)下合金內(nèi)部發(fā)生再結(jié)晶,不同取樣方向的金相組織存在明顯差異,平均晶粒尺寸關(guān)系為Y(橫向)X(軸向)Z(壓縮方向);7085鋁合金的合金化程度低,促進了再結(jié)晶,其力學(xué)性能的各向異性不明顯,在100℃和120℃兩種時效溫度下不同方向的硬度峰值相差較小,T6和T76時效下的抗拉強度及屈服強度的差異也較小(10MPa以內(nèi)),T76時效下的強度高于T6時效,但塑性降低。合金的抗腐蝕性能存在各向異性,同時T76時效下的抗腐蝕性能優(yōu)于T6時效。(2)研究了熱壓縮—預(yù)回復(fù)—固溶—時效下7085鋁合金的組織性能及各向異性。結(jié)果表明,固溶前的預(yù)回復(fù)處理抑制了再結(jié)晶,細化了平均晶粒尺寸(Y方向僅為10.650μm),提高了小角度晶界比例,改善了晶粒的等軸性。相比于熱壓縮—固溶態(tài),預(yù)回復(fù)處理提高了合金的硬度,同時電導(dǎo)率降低,對屈服強度和抗拉強度影響不大,塑性降低,在不同時效制度下,合金不同取樣方向的硬度、電導(dǎo)率和強度差異很小,力學(xué)性能的各向異性不明顯。與T6時效相比,T76時效下具有更高的抗拉強度和屈服強度,但塑性下降。預(yù)回復(fù)對抗晶間腐蝕性能提高顯著,T76下Y方向晶間腐蝕深度僅為19.65μm,腐蝕等級達到二級,同時抗剝落腐蝕性能也有所提高,合金抗腐蝕性能存在各向異性。(3)研究了熱壓縮—ECAP—預(yù)回復(fù)—固溶—時效態(tài)下7085鋁合金不同方向的組織與性能。結(jié)果表明,ECAP加工促進了合金的再結(jié)晶和晶粒長大,晶粒分布更均勻,大幅改善了等軸性,消除了織構(gòu),合金內(nèi)部產(chǎn)生較多亞晶,但小角度晶界比例下降。ECAP加工后合金的硬度降低,電導(dǎo)率有所提高,同時在保持塑性變化不大的情況下,大幅提高了抗拉強度和屈服強度,在T76時效下,其抗拉強度和屈服強度分別達到544.83 MPa和524.43 MPa。合金的抗晶間腐蝕性能降低,但抗剝落腐蝕性能提高,同時ECAP調(diào)控了7085鋁合金抗剝落腐蝕性能的各向異性。(4)研究了熱壓縮—ECAP—熱壓縮—預(yù)回復(fù)—固溶—時效下7085鋁合金的組織性能及各向異性。結(jié)果表明,ECAP后續(xù)增加的熱壓縮處理進一步促進了合金的再結(jié)晶,消除了大部分ECAP加工后的位錯和亞晶,小角度晶界比例提高,平均晶粒尺寸變大。熱壓縮對合金硬度和電導(dǎo)率峰值大小影響不大,抗拉強度和屈服強度降低,塑性變化不大,同時力學(xué)性能的各向異性變大�？咕чg腐蝕性能和抗剝落腐蝕性能均有提高,但是相比于熱壓縮—ECAP—預(yù)回復(fù)—固溶—時效處理,其抗腐蝕性能的各向異性變大。
【關(guān)鍵詞】：7085鋁合金 ECAP 熱壓縮 預(yù)回復(fù) 各向異性 強化機理
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(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5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-27
• 1.1 本文研究背景12
• 1.2 Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國外Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金的發(fā)展12-14
• 1.2.2 國內(nèi)Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金的發(fā)展14-15
• 1.3 Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金的成分控制15-18
• 1.3.1 主合金元素15-16
• 1.3.2 微合金元素16-17
• 1.3.3 雜質(zhì)元素17-18
• 1.4 等通道轉(zhuǎn)角擠壓法（ECAP）18-22
• 1.4.1 ECAP工作原理18
• 1.4.2 ECAP工藝參數(shù)18-21
• 1.4.3 ECAP對材料性能的影響21-22
• 1.5 Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金的腐蝕類型22-24
• 1.5.1 點蝕22-23
• 1.5.2 晶間腐蝕23
• 1.5.3 剝落腐蝕23-24
• 1.5.4 電化學(xué)腐蝕24
• 1.6 Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金微觀組織結(jié)構(gòu)表征24-26
• 1.6.1 X射線衍射分析24
• 1.6.2 電子背散射衍射分析24-26
• 1.7 本文研究目的和主要內(nèi)容26-27
• 第二章 鋁合金的制備及實驗方法27-36
• 2.1 鋁合金的制備27-29
• 2.1.1 鋁合金成分設(shè)計27
• 2.1.2 合金的熔煉27
• 2.1.3 均質(zhì)化處理27-28
• 2.1.4 鍛造處理28
• 2.1.5 擠壓加工28-29
• 2.1.6 合金成分29
• 2.2 實驗方案29-30
• 2.3 大變形加工30-32
• 2.3.1 壓縮大變形加工30-31
• 2.3.2 ECAP大變形加工31-32
• 2.4 熱處理工藝32
• 2.5 組織結(jié)構(gòu)分析32-33
• 2.5.1 金相分析32
• 2.5.2 SEM分析32-33
• 2.5.3 XRD分析33
• 2.5.4 EBSD分析33
• 2.6 性能測試33-35
• 2.6.1 顯微硬度33-34
• 2.6.2 電導(dǎo)率34
• 2.6.3 拉伸性能34
• 2.6.4 抗腐蝕性能34-35
• 2.7 本章小結(jié)35-36
• 第三章 熱壓縮-固溶-時效下7085鋁合金組織性能及各向異性36-52
• 3.1 引言36
• 3.2 實驗方法36-37
• 3.3 實驗結(jié)果37-49
• 3.3.1 金相組織分析37-38
• 3.3.2 EBSD分析38-40
• 3.3.3 XRD分析及位錯密度40-42
• 3.3.4 硬度、電導(dǎo)率隨時效制度的變化規(guī)律42-44
• 3.3.5 拉伸性能及斷口分析44-46
• 3.3.6 抗晶間腐蝕性能46-47
• 3.3.7 抗剝落腐蝕性能47-49
• 3.4 分析與討論49-50
• 3.4.1 微結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及各向異性分析49
• 3.4.2 強化機理49-50
• 3.4.3 抗腐蝕性能50
• 3.5 本章小結(jié)50-52
• 第四章 熱壓縮-預(yù)回復(fù)-固溶-時效下7085鋁合金組織性能及各向異性52-67
• 4.1 引言52
• 4.2 實驗方法52-53
• 4.3 實驗結(jié)果53-64
• 4.3.1 金相組織分析53-54
• 4.3.2 EBSD分析54-56
• 4.3.3 XRD分析及位錯密度56-58
• 4.3.4 硬度、電導(dǎo)率隨時效制度的變化規(guī)律58-59
• 4.3.5 拉伸性能及斷口分析59-61
• 4.3.6 抗晶間腐蝕性能61-62
• 4.3.7 抗剝落腐蝕性能62-64
• 4.4 分析與討論64-65
• 4.4.1 微結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及各向異性分析64
• 4.4.2 強化機理64-65
• 4.4.3 抗腐蝕性能65
• 4.5 本章小結(jié)65-67
• 第五章 熱壓縮-ECAP-預(yù)回復(fù)-固溶-時效下7085鋁合金組織性能及各向異性67-81
• 5.1 引言67
• 5.2 實驗方法67-68
• 5.3 實驗結(jié)果68-78
• 5.3.1 金相組織分析68-69
• 5.3.2 EBSD分析69-71
• 5.3.3 XRD分析及位錯密度71-73
• 5.3.4 硬度、電導(dǎo)率隨時效制度的變化規(guī)律73-74
• 5.3.5 拉伸性能及斷口分析74-76
• 5.3.6 抗晶間腐蝕性能76-77
• 5.3.7 抗剝落腐蝕性能77-78
• 5.4 分析與討論78-80
• 5.4.1 微結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及各向異性分析78-79
• 5.4.2 強化機理79
• 5.4.3 抗腐蝕性能79-80
• 5.5 本章小結(jié)80-81
• 第六章 熱壓縮-ECAP-熱壓縮-預(yù)回復(fù)-固溶-時效下7085鋁合金組織性能及各向異性81-95
• 6.1 引言81
• 6.2 實驗方法81-82
• 6.3 實驗結(jié)果82-92
• 6.3.1 金相組織分析82-83
• 6.3.2 EBSD分析83-85
• 6.3.3 XRD分析及位錯密度85-87
• 6.3.4 硬度、電導(dǎo)率隨時效制度的變化規(guī)律87-88
• 6.3.5 拉伸性能及斷口分析88-89
• 6.3.6 抗晶間腐蝕性能89-91
• 6.3.7 抗剝落腐蝕性能91-92
• 6.4 分析與討論92-93
• 6.4.1 微結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及各向異性分析92
• 6.4.2 強化機理92-93
• 6.4.3 抗腐蝕性能93
• 6.5 本章小結(jié)93-95
• 第七章 總結(jié)與展望95-98
• 7.1 全文工作小結(jié)95-96
• 7.2 本文主要創(chuàng)新點96
• 7.3 工作展望96-98
• 參考文獻98-103
• 致謝103-104
• 攻讀碩士學(xué)位期間科研成果104-105

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