鈧元素對(duì)襯板控軋Al–7Mg合金變形組織、力學(xué)性能及再結(jié)晶行為的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-02-22 07:16
鋁合金作為應(yīng)用最為廣泛的輕金屬,在航空、航天、汽車以及結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。其中鋁鎂合金因優(yōu)異的比強(qiáng)度和耐腐蝕性能等優(yōu)點(diǎn)在結(jié)構(gòu)材料的輕量化淋雨有著不可取代的地位。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)鋁鎂合金變形領(lǐng)域開展了大量的研究,通過大變形工藝制備具有高強(qiáng)塑性Al–Mg合金。對(duì)于高固溶Mg含量Al–Mg合金而言,合金具有更高的加工硬化性能,但其成型性差,只能通過中高溫或多流程的變形工藝進(jìn)行加工,大大限制了鋁鎂合金力學(xué)性能的提升,且加工流程工藝復(fù)雜,成本較高。本課題組在前期研究中開發(fā)了大壓下量襯板控軋(HPR)技術(shù),該技術(shù)可以在室溫單道次下加工難變形合金,保證板材的成型率,有利于進(jìn)一步拓展難變形鋁鎂合金在工業(yè)上的應(yīng)用;谝r板控軋工藝,本文主要研究了Sc元素添加襯板控軋Al–7Mg–xSc合金在變形過程中組織演變和力學(xué)性能的影響規(guī)律,以及探討襯板控軋Al–7Mg–xSc合金在后續(xù)退火再結(jié)晶行為,得出的主要結(jié)論有:(1)通過襯板控軋工藝,在室溫條件下成功制備出無開裂的難變形Al–7Mg–xSc合金,相較傳統(tǒng)軋制工藝,襯板控軋單道次壓下量可達(dá)80%,相較傳統(tǒng)軋制工藝,簡化軋制流程,并且襯板控軋工藝加工的A...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
細(xì)晶與粗晶組織Al–2.8Mg合金拉伸時(shí)效斷裂后形貌
細(xì)晶與粗晶組織 Al–2.8Mg 合金拉伸時(shí)效斷裂后 fine–grained and coarse–grained Al–2.8Mg alln–to–failure tests at a temperature of 400 ℃ aof ε=10-4s-1等人[50]通過常規(guī)多道次軋制方法研究了 Al–3Mg 合度晶界數(shù)量隨變形量增加而減小,一方面由于不斷界的晶粒被壓縮,小角度結(jié)晶單位面積降低,另一變?yōu)榇蠼嵌染Ы缧纬尚碌膭?dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒。在隨著通過動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形成再結(jié)晶的細(xì)晶,從而細(xì)化組織
圖 1.3 室溫 ECAP 擠壓 6 道次 EBSD 圖:(a)Al–1Mg, (b)Al–5Mg 和(c)Al–7Mg 合金[51]Fig. 1.3 Typical EBSD maps of (a)6P Al–1Mg, (b)6P Al–5Mg and (c)6P Al–7Mgsamples, respectively金屬材料組織與其力學(xué)性能密切相關(guān),而混晶結(jié)構(gòu)組織的發(fā)現(xiàn)為提升 Al–Mg 力學(xué)性能提供了新的思路,混晶組織中大尺寸晶粒提供強(qiáng)度,小尺寸晶粒提供塑性,從而同時(shí)提升合金的強(qiáng)度和塑性。Al–Mg合金中固溶Mg含量直接影響著合金的變形組織[51]。對(duì) 6 道次 ECAP 變形的 Al–1Mg、Al–5Mg 和 Al–7Mg 進(jìn)行拉伸試驗(yàn),發(fā)現(xiàn) Al–7Mg 合金的強(qiáng)度和塑性都優(yōu)于 Al–1Mg 和 Al–5Mg 合金,而且 Al–7Mg 合金具有超高的強(qiáng)度(~600MPa)的優(yōu)異延展性(~14.5%),如圖 1.3 所示。這主要是高的 Mg 含量能有效抑制變形過程中位錯(cuò)的動(dòng)態(tài)回復(fù),使變形合金具有高位錯(cuò)密度,而且拉伸過程中高 Mg含量有效阻止位錯(cuò)移動(dòng),使合金具有高的強(qiáng)度。同時(shí),高 Mg 含量促進(jìn)混晶結(jié)構(gòu)組織形成,細(xì)晶部分也有助于提高強(qiáng)度;粗晶部分可以容納大量位錯(cuò),提高合金加工硬化能
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Effect of MWCNT reinforcement on the precipitation-hardening behavior of AA2219[J]. Shijo Thomas,Umasankar V.. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2018(01)
[2]Al-7Si-Mg鋁合金拉伸過程應(yīng)變硬化行為及力學(xué)性能模擬研究[J]. 陳瑞,許慶彥,郭會(huì)廷,夏志遠(yuǎn),吳勤芳,柳百成. 金屬學(xué)報(bào). 2017(09)
[3]Al-Mg-Sc合金鑄態(tài)組織觀察[J]. 柏振海,尹振興,羅兵輝. 輕合金加工技術(shù). 2003(01)
[4]Al-Mg-Sc-Zr合金的再結(jié)晶(英文)[J]. 張永紅,尹志民,張 杰,潘青林,彭志輝. 稀有金屬材料與工程. 2002(03)
[5]鋁合金的微量元素[J]. 蘇北華,沈韻琪. 輕合金加工技術(shù). 1997(06)
[6]鋁-鈧合金的發(fā)展概況(二)[J]. 林肇琦,馬宏聲,趙剛. 輕金屬. 1992(02)
[7]鋁合金的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶[J]. Ю.М.Вайнблат,洪永先. 輕合金加工技術(shù). 1984(12)
本文編號(hào):3045649
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
細(xì)晶與粗晶組織Al–2.8Mg合金拉伸時(shí)效斷裂后形貌
細(xì)晶與粗晶組織 Al–2.8Mg 合金拉伸時(shí)效斷裂后 fine–grained and coarse–grained Al–2.8Mg alln–to–failure tests at a temperature of 400 ℃ aof ε=10-4s-1等人[50]通過常規(guī)多道次軋制方法研究了 Al–3Mg 合度晶界數(shù)量隨變形量增加而減小,一方面由于不斷界的晶粒被壓縮,小角度結(jié)晶單位面積降低,另一變?yōu)榇蠼嵌染Ы缧纬尚碌膭?dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒。在隨著通過動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形成再結(jié)晶的細(xì)晶,從而細(xì)化組織
圖 1.3 室溫 ECAP 擠壓 6 道次 EBSD 圖:(a)Al–1Mg, (b)Al–5Mg 和(c)Al–7Mg 合金[51]Fig. 1.3 Typical EBSD maps of (a)6P Al–1Mg, (b)6P Al–5Mg and (c)6P Al–7Mgsamples, respectively金屬材料組織與其力學(xué)性能密切相關(guān),而混晶結(jié)構(gòu)組織的發(fā)現(xiàn)為提升 Al–Mg 力學(xué)性能提供了新的思路,混晶組織中大尺寸晶粒提供強(qiáng)度,小尺寸晶粒提供塑性,從而同時(shí)提升合金的強(qiáng)度和塑性。Al–Mg合金中固溶Mg含量直接影響著合金的變形組織[51]。對(duì) 6 道次 ECAP 變形的 Al–1Mg、Al–5Mg 和 Al–7Mg 進(jìn)行拉伸試驗(yàn),發(fā)現(xiàn) Al–7Mg 合金的強(qiáng)度和塑性都優(yōu)于 Al–1Mg 和 Al–5Mg 合金,而且 Al–7Mg 合金具有超高的強(qiáng)度(~600MPa)的優(yōu)異延展性(~14.5%),如圖 1.3 所示。這主要是高的 Mg 含量能有效抑制變形過程中位錯(cuò)的動(dòng)態(tài)回復(fù),使變形合金具有高位錯(cuò)密度,而且拉伸過程中高 Mg含量有效阻止位錯(cuò)移動(dòng),使合金具有高的強(qiáng)度。同時(shí),高 Mg 含量促進(jìn)混晶結(jié)構(gòu)組織形成,細(xì)晶部分也有助于提高強(qiáng)度;粗晶部分可以容納大量位錯(cuò),提高合金加工硬化能
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Effect of MWCNT reinforcement on the precipitation-hardening behavior of AA2219[J]. Shijo Thomas,Umasankar V.. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2018(01)
[2]Al-7Si-Mg鋁合金拉伸過程應(yīng)變硬化行為及力學(xué)性能模擬研究[J]. 陳瑞,許慶彥,郭會(huì)廷,夏志遠(yuǎn),吳勤芳,柳百成. 金屬學(xué)報(bào). 2017(09)
[3]Al-Mg-Sc合金鑄態(tài)組織觀察[J]. 柏振海,尹振興,羅兵輝. 輕合金加工技術(shù). 2003(01)
[4]Al-Mg-Sc-Zr合金的再結(jié)晶(英文)[J]. 張永紅,尹志民,張 杰,潘青林,彭志輝. 稀有金屬材料與工程. 2002(03)
[5]鋁合金的微量元素[J]. 蘇北華,沈韻琪. 輕合金加工技術(shù). 1997(06)
[6]鋁-鈧合金的發(fā)展概況(二)[J]. 林肇琦,馬宏聲,趙剛. 輕金屬. 1992(02)
[7]鋁合金的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶[J]. Ю.М.Вайнблат,洪永先. 輕合金加工技術(shù). 1984(12)
本文編號(hào):3045649
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