Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金腐蝕行為與機理研究
發(fā)布時間:2021-10-09 06:52
Al-Cu-Mg-Ag合金作為一種在傳統(tǒng)2系耐熱鋁合金基礎上發(fā)展起來的新型航空用耐熱鋁合金,以其優(yōu)良的耐高溫性能,在航空航天領域具有廣闊的應用前景。腐蝕作為材料失效的一種主要形式,對合金在實際工程中的應用具有重要的影響。2系鋁合金腐蝕敏感性較高,研究并提高其耐腐蝕性能具有重要的理論和實際意義。本文以鑄錠冶金的方法制備了Al-Cu-Mg-Ag合金,通過晶間腐蝕、剝落腐蝕、電化學分析、金相組織觀察和透射電子顯微分析等方法研究合金元素、軋制工藝和熱處理制度對合金的耐腐蝕性能以及微觀組織的影響,得到以下結果:隨著Mg含量的增加,合金的時效硬化過程加快;固溶態(tài)合金的再結晶晶粒尺寸變大;Al-Cu-Mg-Ag合金中晶內和晶界析出相細化,晶內析出相體積分數(shù)增加;PFZ與基體的電位差增加,抗晶間腐蝕能力降低;受PFZ與基體電位差和由腐蝕產(chǎn)物導致的晶界楔入力兩個因素的影響,合金抗剝落腐蝕性能先降低后提高。隨著Ag含量的增加,合金的時效硬化過程加快,沉淀相從大量的θ’相和少量的Ω相變成大量的Ω相和少量的θ’相;PFZ的寬度減小,相應的合金的腐蝕通道變窄,合金耐晶間腐蝕和剝落腐蝕性能增強。增大冷軋變形量能夠...
【文章來源】:河北工程大學河北省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 Al-Cu-Mg-Ag合金發(fā)展概況
1.3 Al-Cu-Mg-Ag合金元素
1.3.1 Cu元素
1.3.2 Mg元素
1.3.3 Ag元素
1.3.4 Mn、Zr、Ti、Cr等過渡族元素
1.3.5 稀土元素
1.3.6 雜質元素
1.4 Al-Cu-Mg-Ag合金析出相
1.4.1 θ相
1.4.2 Ω 相
1.5 Al-Cu-Mg-Ag合金熱處理
1.5.1 均勻化
1.5.2 固溶處理
1.5.3 時效處理
1.6 Al-Cu-Mg-Ag合金的性能研究
1.6.1 Al-Cu-Mg-Ag合金的力學性能
1.6.2 Al-Cu-Mg-Ag合金的耐腐蝕性能
1.7 本文的主要研究內容和目的
第2章 合金制備與實驗方法
2.1 合金制備
2.1.1 成分設計
2.1.2 熱處理
2.1.3 不同實驗材料準備
2.2 分析測試方法
2.2.1 維氏硬度測試
2.2.2 晶間腐蝕
2.2.3 剝落腐蝕
2.2.4 電化學測試
2.2.5 金相組織觀察
2.2.6 TEM組織觀察
第3章 合金元素對Al-Cu-Mg-Ag合金腐蝕性能的影響
3.1 Mg含量對Al-Cu-Mg-Ag合金組織與性能的影響
3.1.1 時效硬化曲線
3.1.2 晶間腐蝕
3.1.3 剝落腐蝕
3.1.4 電化學分析
3.1.5 TEM觀察
3.1.6 金相觀察
3.1.7 分析與討論
3.2 Ag含量對Al-Cu-Mg-Ag合金組織與性能的影響
3.2.1 時效硬化曲線
3.2.2 晶間腐蝕
3.2.3 剝落腐蝕
3.2.4 電化學分析
3.2.5 TEM觀察
3.2.6 金相觀察
3.2.7 分析與討論
3.3 本章小結
第4章 冷軋變形對Al-Cu-Mg-Ag合金腐蝕性能的影響
4.1 時效硬化曲線
4.2 晶間腐蝕
4.3 剝落腐蝕
4.4 TEM觀察
4.5 金相觀察
4.6 分析與討論
4.7 本章小結
第5章 熱處理對Al-Cu-Mg-Ag合金腐蝕性能的影響
5.1 固溶處理對Al-Cu-Mg-Ag合金的組織與性能影響
5.1.1 晶間腐蝕
5.1.2 剝落腐蝕
5.1.3 TEM觀察
5.1.4 金相觀察
5.1.5 電化學分析
5.1.6 分析與討論
5.2 預變形時效對Al-Cu-Mg-Ag合金組織與性能的影響
5.2.1 時效硬化曲線
5.2.2 晶間腐蝕
5.2.3 剝落腐蝕
5.2.4 TEM觀察
5.2.5 金相觀察
5.2.6 分析與討論
5.3 本章小結
結論
致謝
參考文獻
作者簡介
發(fā)表論文和參加科研情況說明
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Effects of pre-deformation on microstructure and properties of Al–Cu–Mg–Ag heat-resistant alloy[J]. 劉曉艷,崔好選,張喜亮,王召朋,李慶帥,張曉亮. Journal of Central South University. 2017(05)
[2]Mg與Ag含量對Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金晶間腐蝕性能的影響[J]. 劉曉艷,王召朋,龍亮,張喜亮,崔好選,高飛. 材料工程. 2016(09)
[3]冷軋變形量對Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金抗腐蝕性能的影響[J]. 劉曉艷,王召朋,王佳琪,吳秀霞,高飛. 中國有色金屬學報. 2016(09)
[4]Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金的抗腐蝕性能[J]. 齊浩,劉曉艷,梁順星,張喜亮,崔好選,高飛,陳啟懷. 中國有色金屬學報. 2015(11)
[5]Mg含量對Al-Cu-Mg合金燒結行為和力學性能的影響(英文)[J]. Min Chul OH,Byungmin AHN. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(S1)
[6]Mg含量對Al-Cu-Mg-Ag合金組織與力學性能的影響[J]. 宋艷芳,潘清林,豐雷,王迎,李晨. 中國有色金屬學報. 2013(07)
[7]2×××系鋁合金的熱處理工藝研究進展[J]. 劉文勝,劉東亮,馬運柱,王娟,郭倫文. 輕合金加工技術. 2013(06)
[8]微量Sc,Er對Al-Cu-Mg-Zr合金鑄態(tài)組織的影響[J]. 李云濤,劉志義. 航空材料學報. 2013(02)
[9]Ag含量對Al-Cu-Mg合金組織和性能的影響[J]. 宋艷芳,潘清林,曹素芳,王迎,李晨. 航空材料學報. 2013(01)
[10]2219鋁合金板材形變熱處理中預變形對微觀組織和力學性能的影響(英文)[J]. 安利輝,蔡洋,劉偉,苑世劍,祝世強,孟凡成. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(S2)
博士論文
[1]含Ag的Al-Cu-Mg耐熱鋁合金微觀組織與性能研究[D]. 劉曉艷.中南大學 2011
碩士論文
[1]Al-Cu-Mg-(Ag)合金的微觀組織和力學性能[D]. 周璇瑋.中南大學 2013
[2]Al-Cu-Mg-Ag合金組織及耐熱性能的研究[D]. 劉燦威.中南大學 2013
本文編號:3425858
【文章來源】:河北工程大學河北省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 Al-Cu-Mg-Ag合金發(fā)展概況
1.3 Al-Cu-Mg-Ag合金元素
1.3.1 Cu元素
1.3.2 Mg元素
1.3.3 Ag元素
1.3.4 Mn、Zr、Ti、Cr等過渡族元素
1.3.5 稀土元素
1.3.6 雜質元素
1.4 Al-Cu-Mg-Ag合金析出相
1.4.1 θ相
1.4.2 Ω 相
1.5 Al-Cu-Mg-Ag合金熱處理
1.5.1 均勻化
1.5.2 固溶處理
1.5.3 時效處理
1.6 Al-Cu-Mg-Ag合金的性能研究
1.6.1 Al-Cu-Mg-Ag合金的力學性能
1.6.2 Al-Cu-Mg-Ag合金的耐腐蝕性能
1.7 本文的主要研究內容和目的
第2章 合金制備與實驗方法
2.1 合金制備
2.1.1 成分設計
2.1.2 熱處理
2.1.3 不同實驗材料準備
2.2 分析測試方法
2.2.1 維氏硬度測試
2.2.2 晶間腐蝕
2.2.3 剝落腐蝕
2.2.4 電化學測試
2.2.5 金相組織觀察
2.2.6 TEM組織觀察
第3章 合金元素對Al-Cu-Mg-Ag合金腐蝕性能的影響
3.1 Mg含量對Al-Cu-Mg-Ag合金組織與性能的影響
3.1.1 時效硬化曲線
3.1.2 晶間腐蝕
3.1.3 剝落腐蝕
3.1.4 電化學分析
3.1.5 TEM觀察
3.1.6 金相觀察
3.1.7 分析與討論
3.2 Ag含量對Al-Cu-Mg-Ag合金組織與性能的影響
3.2.1 時效硬化曲線
3.2.2 晶間腐蝕
3.2.3 剝落腐蝕
3.2.4 電化學分析
3.2.5 TEM觀察
3.2.6 金相觀察
3.2.7 分析與討論
3.3 本章小結
第4章 冷軋變形對Al-Cu-Mg-Ag合金腐蝕性能的影響
4.1 時效硬化曲線
4.2 晶間腐蝕
4.3 剝落腐蝕
4.4 TEM觀察
4.5 金相觀察
4.6 分析與討論
4.7 本章小結
第5章 熱處理對Al-Cu-Mg-Ag合金腐蝕性能的影響
5.1 固溶處理對Al-Cu-Mg-Ag合金的組織與性能影響
5.1.1 晶間腐蝕
5.1.2 剝落腐蝕
5.1.3 TEM觀察
5.1.4 金相觀察
5.1.5 電化學分析
5.1.6 分析與討論
5.2 預變形時效對Al-Cu-Mg-Ag合金組織與性能的影響
5.2.1 時效硬化曲線
5.2.2 晶間腐蝕
5.2.3 剝落腐蝕
5.2.4 TEM觀察
5.2.5 金相觀察
5.2.6 分析與討論
5.3 本章小結
結論
致謝
參考文獻
作者簡介
發(fā)表論文和參加科研情況說明
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Effects of pre-deformation on microstructure and properties of Al–Cu–Mg–Ag heat-resistant alloy[J]. 劉曉艷,崔好選,張喜亮,王召朋,李慶帥,張曉亮. Journal of Central South University. 2017(05)
[2]Mg與Ag含量對Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金晶間腐蝕性能的影響[J]. 劉曉艷,王召朋,龍亮,張喜亮,崔好選,高飛. 材料工程. 2016(09)
[3]冷軋變形量對Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金抗腐蝕性能的影響[J]. 劉曉艷,王召朋,王佳琪,吳秀霞,高飛. 中國有色金屬學報. 2016(09)
[4]Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金的抗腐蝕性能[J]. 齊浩,劉曉艷,梁順星,張喜亮,崔好選,高飛,陳啟懷. 中國有色金屬學報. 2015(11)
[5]Mg含量對Al-Cu-Mg合金燒結行為和力學性能的影響(英文)[J]. Min Chul OH,Byungmin AHN. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(S1)
[6]Mg含量對Al-Cu-Mg-Ag合金組織與力學性能的影響[J]. 宋艷芳,潘清林,豐雷,王迎,李晨. 中國有色金屬學報. 2013(07)
[7]2×××系鋁合金的熱處理工藝研究進展[J]. 劉文勝,劉東亮,馬運柱,王娟,郭倫文. 輕合金加工技術. 2013(06)
[8]微量Sc,Er對Al-Cu-Mg-Zr合金鑄態(tài)組織的影響[J]. 李云濤,劉志義. 航空材料學報. 2013(02)
[9]Ag含量對Al-Cu-Mg合金組織和性能的影響[J]. 宋艷芳,潘清林,曹素芳,王迎,李晨. 航空材料學報. 2013(01)
[10]2219鋁合金板材形變熱處理中預變形對微觀組織和力學性能的影響(英文)[J]. 安利輝,蔡洋,劉偉,苑世劍,祝世強,孟凡成. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(S2)
博士論文
[1]含Ag的Al-Cu-Mg耐熱鋁合金微觀組織與性能研究[D]. 劉曉艷.中南大學 2011
碩士論文
[1]Al-Cu-Mg-(Ag)合金的微觀組織和力學性能[D]. 周璇瑋.中南大學 2013
[2]Al-Cu-Mg-Ag合金組織及耐熱性能的研究[D]. 劉燦威.中南大學 2013
本文編號:3425858
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