發(fā)布時(shí)間：2020-06-03 06:52

【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(shù)以及顯微硬度測(cè)試、室溫力學(xué)性能測(cè)試和導(dǎo)電率測(cè)試等性能測(cè)試手段,分別對(duì)其鑄態(tài)、均勻化態(tài)、擠壓態(tài)、固溶時(shí)效態(tài)與微合金化的組織與性能進(jìn)行了研究,并分析了擠壓比、固溶工藝、時(shí)效時(shí)間和微合金化對(duì)合金力學(xué)性能與電學(xué)性能的影響。對(duì)實(shí)驗(yàn)合金鑄態(tài)組織、均勻化態(tài)組織以及力學(xué)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(jìn)行不同時(shí)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(zhǎng)至9.2%,有利于后續(xù)的熱加工。通過研究擠壓比對(duì)合金顯微組織、顯微硬度以及電學(xué)性能的影響表明,實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)變細(xì)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(shì),但變化幅度不大;而導(dǎo)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(shí)效時(shí)間對(duì)合金力學(xué)性能與電學(xué)性能的影響表明,實(shí)驗(yàn)合金在480℃~520℃固溶1.5 h,在520℃固溶0.5~1.5 h時(shí),合金隨著固溶溫度的升高,或固溶時(shí)間的延長(zhǎng),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(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、顯微硬度和導(dǎo)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(shí)均表現(xiàn)出相同的響應(yīng)規(guī)律,擠壓比越大,第二相回溶鋁基體的能力越強(qiáng),抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和顯微硬度值越大,而延伸率與導(dǎo)電率越低;擠壓比為61的合金在520℃固溶1.5 h,190℃時(shí)效24 h的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率、顯微硬度和導(dǎo)電率分別是332 MPa、240 MPa、13.52%、126 HV和28.73%IACS。在190℃對(duì)擠壓比為61的合金進(jìn)行不同時(shí)間的時(shí)效處理,隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng),析出相逐漸增多,抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和顯微硬度逐漸增強(qiáng),進(jìn)一步延長(zhǎng)時(shí)間,抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和顯微硬度出現(xiàn)下降趨勢(shì);導(dǎo)電率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)一直呈上升的趨勢(shì),而延伸率一直呈下降趨勢(shì)。通過研究微合金化對(duì)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(xì)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(shí)效后,實(shí)驗(yàn)合金的延伸率與導(dǎo)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(dǎo)電率分別達(dá)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(shí) 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(xué)位授予單位】：昌吉學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG379

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2694462