發(fā)布時間：2017-11-10 08:34

  本文關(guān)鍵詞：稀土元素對7075合金機械性能的影響及回歸工藝的優(yōu)化

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【摘要】：本文制備了Ce含量為0.20%、含Sc0.20%的7075鋁合金,以研究稀土元素Ce、Sc的單獨添加對合金組織和性能的影響。并在Sc含量為0.20%的基礎(chǔ)上添加0.08%及0.18%的Zr以研究Sc、Zr聯(lián)合添加對鋁合金組織和性能的影響,在Sc、Zr添加的基礎(chǔ)上,添加0.17%Ti以研究Sc、Zr、Ti的聯(lián)合添加對7075鋁合金組織和性能的影響。通過分析實驗合金的微觀組織結(jié)構(gòu)及能譜,測試合金力學性能的變化,以研究經(jīng)不同熱處理的影響。本文著重研究了回歸熱處理(RRA)對7075鋁合金組織及性能的影響,通過控制變量(回歸溫度、回歸時間)得出較優(yōu)的熱處理工藝參數(shù)。結(jié)果表明:(1)7075鋁合金中加入0.20%的稀土Ce后,晶粒尺寸109um,晶粒明顯細化,經(jīng)T6峰值時效后合金σb為583MPa,σ0.2為536MPa,δ為10%,這三種性能較不含Ce合金分別提高了2.28%,3.88%和42.86%。合金經(jīng)優(yōu)化的回歸工藝(465℃/2h+120℃/16h+200℃/20min+120℃/16h)處理后,σb為715MPa,σ0.2為664MPa,δ為10%,其強度指標較T6狀態(tài)下含Ce合金提高了22.64%、23.88%,伸長率變化不大。(2)7075鋁合金中加入0.20%的稀土Sc后,晶粒尺寸123um。合金中A13Sc與Al基體共格,可提高合金力學性能。經(jīng)T6峰值時效后含Sc 0.20%合金σb為603MPa,σ0.2為560MPa,δ為10%,其性能比不含Sc合金分別提高了5.80%、8.53%、42.88%。含0.2%Sc合金經(jīng)優(yōu)化后的回歸熱處理(465/2h+120/16h+160℃/20min+120℃/16h),合金的σb為715MPa,σ0.2為644MPa,δ為10.6%,較T6狀態(tài)下同比含Sc合金提高了18.6%、15%及6%。(3)在Sc含量0.20%時,研究了添加Zr含量的影響。結(jié)果表明Zr0.18%時,合金的性能較優(yōu),T6下合金σb為630MPA,σ0.2為589MPA,比僅含Sc的分別提高4.47%、5.17%,其伸長率9.6%,處理前后變化不大。而經(jīng)過優(yōu)化后的回歸處理465℃/2h+120℃/12h+180℃(15min)+120℃/12h,合金的性能變化不明顯。續(xù)加Ti0.17%后,抗拉強度及屈服強度有所下降,伸長率有所上升。Sc、Zr、Ti聯(lián)合添加時,會形成粗大的Ti RE2(Al,X)20的塊狀化合物,其中X為Zn、Mg、Cu元素。而隨著(Sc+Zr)含量的增加,塊狀化合物越來越多。(4)較高溫度的短時的回歸處理提高了固溶元素在基體中的固溶度,并加快了固溶原子和空位的擴散速度,促進了析出相的溶解,而析出相的回溶提高了基體中Zn,Mg等固溶原子的濃度,促進了再時效過程中強化相的形核與長大進而提高了合金的性能。
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.21;TG166.3

【參考文獻】

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1 徐才錄,Ｈ，

本文編號：1165880