7075鋁合金雙輥鑄軋工藝與組織性能研究
本文選題:雙輥鑄軋 + 7075鋁合金。 參考:《遼寧科技大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:7075鋁合金是Al-Zn-Mg-Cu系最重要的合金之一,屬于熱處理可強(qiáng)化合金,因其具有高強(qiáng)高韌性,主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的高應(yīng)力結(jié)構(gòu)件。雙輥鑄軋是鋁合金加工方式中的一種前沿技術(shù),它將傳統(tǒng)鑄造和軋制過(guò)程合二為一,具有流程短、成本低等優(yōu)點(diǎn)。目前,針對(duì)于7075鋁合金的生產(chǎn)加工方法主要有鑄造、軋制、擠壓等,而7075鋁合金的雙輥鑄軋工藝尚處于實(shí)驗(yàn)研究階段。本文采用雙輥鑄軋的方法制備了7075鋁合金薄板,通過(guò)多組實(shí)驗(yàn)探究雙輥鑄軋最佳工藝條件,研究了不同工藝參數(shù)對(duì)鑄軋板組織性能的影響。通過(guò)OM、SEM、EDS等方法對(duì)7075鋁合金鑄錠、鑄軋板以及熱處理后鑄軋板進(jìn)行測(cè)試分析,利用UTM5305電子萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)和維氏硬度計(jì)對(duì)鑄軋板的力學(xué)性能和硬度進(jìn)行了測(cè)試。通過(guò)多組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)澆注溫度為993K時(shí),鑄軋速度越快,鑄軋板的成型性越差,同時(shí)所制備鑄軋板的晶粒越粗大,力學(xué)性能也更差;當(dāng)澆注溫度在963K-973K時(shí),鑄軋速度越快,所制備鑄軋板的晶粒越細(xì)小,力學(xué)性能也更好。制備的7075鋁合金鑄軋板組織是由邊部細(xì)長(zhǎng)的枝晶和芯部等軸晶組成,晶粒尺寸從表層到芯部逐漸增大,表層晶粒鑄軋?zhí)攸c(diǎn)最為明顯;在晶界及晶內(nèi)都有第二相的存在,表層第二相析出量要大于芯部的析出量;鑄軋后合金硬度最高可達(dá)130.9HV,抗拉強(qiáng)度最高可達(dá)283.8MPa。經(jīng)固溶處理的鑄軋板組織中第二相明顯減少,晶界得到明顯細(xì)化,力學(xué)性能也有明顯的提高;經(jīng)時(shí)效處理的樣品組織中有明顯的脫溶現(xiàn)象,對(duì)其硬度進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn),時(shí)效處理對(duì)樣品硬度的強(qiáng)化作用很大,時(shí)效處理后硬度可以達(dá)到164.7HV。
[Abstract]:7075 aluminum alloy is one of the most important alloys in the Al-Zn-Mg-Cu system. It belongs to the heat-treated alloy, because of its high strength and high toughness, it is mainly used in the field of aerospace high-stress structural parts. Twin roll casting is a kind of advanced technology in aluminum alloy processing. It combines the traditional casting and rolling process and has the advantages of short process and low cost. At present, the main production and processing methods for 7075 aluminum alloy are casting, rolling, extrusion and so on, while the two-roll casting and rolling process of 7075 aluminum alloy is still in the experimental stage. In this paper, 7075 aluminum alloy sheet was prepared by means of double roll casting. The optimum technological conditions of double roll casting were investigated through many experiments, and the effect of different technological parameters on the microstructure and properties of cast rolling plate was studied. The mechanical properties and hardness of 7075 aluminum alloy ingot, casting plate and heat treated plate were tested by means of UTM5305 electronic universal tester and Vickers hardness tester. Through many experiments, it is found that when pouring temperature is 993K, the casting speed is faster, the formability of the cast and rolling plate is worse, and the grain size is bigger and the mechanical properties are worse, and the casting speed is faster when the pouring temperature is at 963K-973K. The smaller the grain size, the better the mechanical properties. The microstructure of the 7075 aluminum alloy cast rolling plate is composed of thin dendrite and equiaxed core, the grain size increases gradually from the surface to the core, the characteristics of the surface grain casting and rolling are most obvious, and the second phase exists in the grain boundary and in the grain. The precipitation amount of the second phase in the surface layer is larger than that in the core, and the highest hardness and tensile strength of the alloy after casting and rolling are 130.9 HVand 283.8 MPA, respectively. The second phase in the structure of cast and rolled plate treated by solution treatment was obviously reduced, the grain boundary was refined obviously, and the mechanical properties were improved obviously. The hardness of the samples was strengthened by aging treatment, and the hardness of the samples reached 164.7 HV after aging treatment.
【學(xué)位授予單位】:遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TG146.21;TG335.9
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本文編號(hào):1991120
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