【摘要】：本文采用常規(guī)鑄造法制備了添加微量Ce、Ca和Y元素的2297合金,采用射線衍射分析(XRD)、金相組織觀察(OM)、掃描電鏡(SEM)及能譜分析(EDS)等組織分析技術以及顯微硬度測試、室溫力學性能測試和導電率測試等性能測試手段,分別對其鑄態(tài)、均勻化態(tài)、擠壓態(tài)、固溶時效態(tài)與微合金化的組織與性能進行了研究,并分析了擠壓比、固溶工藝、時效時間和微合金化對合金力學性能與電學性能的影響。對實驗合金鑄態(tài)組織、均勻化態(tài)組織以及力學性能分析表明,鑄態(tài)組織主要由等軸晶以及晶界處粗大的富Cu相組成,存在較明顯的Cu元素偏析現(xiàn)象;在520℃進行不同時間的均勻化處理后,合金組織中非平衡相溶解到鋁基體中,枝晶間偏析得到改善,獲得最優(yōu)均勻化工藝為520℃×24 h,顯微硬度從86.3 HV降到70.7 HV,延伸率從4.4%上長至9.2%,有利于后續(xù)的熱加工。通過研究擠壓比對合金顯微組織、顯微硬度以及電學性能的影響表明,實驗合金隨著擠壓比的增大,合金原始粗大的晶粒沿著擠壓的方向逐漸拉長變細成纖維狀晶粒,合金顯微硬度隨著擠壓比的增大呈逐漸上升的趨勢,但變化幅度不大;而導電率隨著擠壓比的增大逐漸下降。通過優(yōu)化合金固溶制度,探索時效時間對合金力學性能與電學性能的影響表明,實驗合金在480℃~520℃固溶1.5 h,在520℃固溶0.5~1.5 h時,合金隨著固溶溫度的升高,或固溶時間的延長,第二相逐漸分解溶入鋁基體中,擠壓留下的纖維組織也逐漸減少;抗拉強度、屈服強度、顯微硬度和導電率逐漸提高,而延伸率逐漸下降;不同擠壓比的合金在固溶處理時均表現(xiàn)出相同的響應規(guī)律,擠壓比越大,第二相回溶鋁基體的能力越強,抗拉強度、屈服強度和顯微硬度值越大,而延伸率與導電率越低;擠壓比為61的合金在520℃固溶1.5 h,190℃時效24 h的抗拉強度、屈服強度、延伸率、顯微硬度和導電率分別是332 MPa、240 MPa、13.52%、126 HV和28.73%IACS。在190℃對擠壓比為61的合金進行不同時間的時效處理,隨著時效時間的延長,析出相逐漸增多,抗拉強度、屈服強度和顯微硬度逐漸增強,進一步延長時間,抗拉強度、屈服強度和顯微硬度出現(xiàn)下降趨勢;導電率隨著時間的延長一直呈上升的趨勢,而延伸率一直呈下降趨勢。通過研究微合金化對合金組織性能的影響表明,添加0.15 wt.%Ce、0.16 wt.%Ca、0.03 wt.%Y的合金均能細化鑄態(tài)合金的晶粒,在晶界產(chǎn)生很多第二相;經(jīng)520℃均勻化24 h后,顯微硬度均下降,晶內(nèi)偏析得到改善,有利于后續(xù)的熱加工工藝;經(jīng)過固溶時效后,實驗合金的延伸率與導電率得到了提高,其中擠壓比為61的添加0.15 wt.%Ce的合金延伸率和導電率分別達到了21.25%和38.26%IACS。
【圖文】：

圖 1.1 Al-Li 合金二元相圖Fig. 1.1 Binary phase diagram of Al-Li alloyi 合金的三元相圖[32]，548℃時 Cu 元素在 Al 中的 和 P. Guyot 的研究表明[33]，在二元 Al-Li 合金中

Al-Cu-Li合金三元相圖
【學位授予單位】：昌吉學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG379

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 余鑫祥;余志明;尹登峰;王華;何岸青;崔凡;;稀土Ce對新型Al-Cu-Li合金力學性能與組織的影響[J];稀有金屬材料與工程;2014年02期

2 林毅;鄭子樵;張海鋒;韓燁;孔祥;;2099鋁鋰合金均勻化處理工藝[J];中南大學學報(自然科學版);2013年11期

3 杜子龍;曾衛(wèi)東;楊文華;張超;史春玲;王浩軍;周志平;;時效處理對新型Al-Li-Cu系合金組織和性能的影響[J];材料熱處理學報;2013年08期

4 郭磊;易丹青;臧冰;王斌;劉會群;柳公器;;擠壓比對AA8030鋁合金棒材組織及電性能的影響[J];中國有色金屬學報;2013年08期

5 張福豹;許曉靜;羅勇;宋濤;張允康;張振強;;6×××系鋁合金微合金化的研究進展[J];材料導報;2012年S1期

6 李勁風;鄭子樵;陳永來;張緒虎;;鋁鋰合金及其在航天工業(yè)上的應用[J];宇航材料工藝;2012年01期

7 劉靜安;;鋁合金擠壓時的熱力學條件與出口溫度的控制[J];鋁加工;2011年06期

8 王華;尹登峰;余鑫祥;何岸青;金一偉;;固溶處理對Al-Li-Cu-Mg-Ag-Zr合金組織與性能的影響[J];礦冶工程;2011年06期

9 李紅英;孫遠;賓杰;劉洋;曹俊;;Ce對耐熱鋁導體材料鑄態(tài)組織和性能的影響[J];中南大學學報(自然科學版);2011年10期

10 鄭子樵;李勁風;陳志國;李紅英;李世晨;譚澄宇;;鋁鋰合金的合金化與微觀組織演化[J];中國有色金屬學報;2011年10期

相關博士學位論文 前2條

1 楊勝利;2297鋁鋰合金熱變形行為與組織性能研究[D];北京有色金屬研究總院;2016年

2 杜玉洲;Ca和Ce/La微合金化Mg-Zn合金顯微組織及力學性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

相關碩士學位論文 前3條

1 蘇雄杰;2297鋁合金熱處理工藝研究[D];中南大學;2014年

2 王景;微量Ce和淬火速率對Al-Cu-Li-Mg-Ag-Zr合金組織和性能的影響[D];中南大學;2013年

3 陳圓圓;2xxx航空鋁合金的疲勞與斷裂行為研究[D];中南大學;2010年

，

本文編號：2694462