本文針對高性能航空鋁合金對板材加工性能的要求,采用了光學(xué)金相顯微鏡（OM）、背散射電子（BSE）、電子背散射衍射（EBSD）、透射電子顯微鏡（TEM）、三維原子探針（3DAP）等微觀分析方法以及拉伸試驗(yàn)、硬度和電導(dǎo)率測試等力學(xué)性能試驗(yàn),研究了不同退火工藝對包鋁Al-4.5Zn-1.8Mg-0.5Cu合金組織結(jié)構(gòu)的影響。同時,還研究了熱處理對該合金PLC效應(yīng)的影響規(guī)律。主要結(jié)論如下:（1）研究了單級熱處理溫度和升溫速度對晶粒尺寸的影響,發(fā)現(xiàn)從330°C到450°C溫度區(qū)間熱處理,包鋁層的晶粒尺寸明顯小于Al-4.5Zn-1.8Mg-0.5Cu基體的晶粒尺寸。包鋁層在較大的熱處理溫度范圍內(nèi)晶粒尺寸變化不大,當(dāng)溫度達(dá)到450°C時晶粒開始長大;而基體的晶粒表現(xiàn)為雙態(tài)分布,在380°C到400°C時晶粒最小,410°C時晶粒開始長大。提高升溫速度可以降低合金的晶粒尺寸。（2）相對于單級熱處理,雙級熱處理第一級熱處理通過快速升溫,形成了更多細(xì)小的再結(jié)晶晶粒;由于雙級熱處理獲得的晶粒較細(xì)小,所以強(qiáng)度要比單級熱處理的板材強(qiáng)度高。（3）對于冷軋態(tài)Al-4.5Zn-1.8Mg-0.5Cu合金,退火溫度在... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

材料成形過程中表面質(zhì)量變化

在鋁合金變形過程中，由于 PLC 效應(yīng)的存在會致使明顯的不均勻變形產(chǎn)生，因而使得材料的可成形性下降[62]，所以為了避免其帶來的干擾，就必須了解其產(chǎn)生的機(jī)理以避開 PLC 效應(yīng)的產(chǎn)生。PLC 效應(yīng)受到多種物理因素的影響[63]。在微觀上，晶界等晶體缺陷會在自己周邊形成應(yīng)力場，溶質(zhì)原子則會在其周邊被聚集起來，當(dāng)位錯被這類障礙阻擋時，溶質(zhì)原子會穿越晶格中的空隙向被阻礙的位錯聚集，這是溶時原子氣團(tuán)會對位錯產(chǎn)生附加的釘扎作用，使得應(yīng)力增加，之后可動位錯克服晶界障礙后繼續(xù)滑移，一直到下個障礙，從而使得了應(yīng)力的下跌。這種重復(fù)發(fā)生的競爭過程就導(dǎo)致了鋸齒形屈服現(xiàn)象的發(fā)生。而隨著應(yīng)變的不斷增加，位錯隨之增殖，會導(dǎo)致位錯鎖住，位錯的纏結(jié)或位錯的湮滅。從而使得位錯的分布出現(xiàn)明顯分化，導(dǎo)致位錯富集區(qū)和位錯匱乏區(qū)產(chǎn)生。而位錯的分布不均勻會使得應(yīng)變各區(qū)域的不均勻。所以在宏觀上 PLC 效應(yīng)產(chǎn)生時，樣品的表面會出現(xiàn)變形帶，在拉伸曲線的表現(xiàn)為反復(fù)的鋸齒狀曲線出現(xiàn)，亦會導(dǎo)致溫度場的出現(xiàn)。開展PLC 效應(yīng)的研究，又可以有助于加深或澄清對這些概念的理解和認(rèn)識，為新型合金材料的設(shè)計(jì)開發(fā)提供理論依據(jù)，具有很重要的理論研究價值。

圖 2.1 板材示意圖Fig. 2.1. Alloy plate schematic表 2.1Al-4.5Zn-1.8Mg-0.5Cu 合金元素成分Table 2.1 The chemical composition of Al-4.5Zn-1.8Mg-0.5Cu Mg Cr Zn Fe Si Ti Ni -1.4-2.01.8-2.80.1-0.255.0-6.50.05-0.25≤0.1≤0.05工藝熱處理以及檢測材料性能，將冷軋板切為 20×20×3.5m紙將樣品粗糙邊沿打磨干凈，同時方便測試基體性能層采用砂紙抹掉，同時對各個樣品用刻字筆標(biāo)記，避干凈，再用吹風(fēng)機(jī)用冷風(fēng)將殘留酒精吹干。環(huán)爐加熱程序最終溫度和升溫速率設(shè)置完全，每次試

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本文編號：3573738