發(fā)布時(shí)間：2017-06-04 21:02

  本文關(guān)鍵詞：高M(jìn)g含量Al-Mg-Si合金的組織與性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：航空、航天以及汽車(chē)等工業(yè)材料發(fā)展的趨勢(shì)主要包括輕量化、高性能、低成本、耐蝕、安全和環(huán)保節(jié)能等方面。出于輕量化的要求，結(jié)構(gòu)減重對(duì)于飛行器、汽車(chē)制造具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，因此高比強(qiáng)、高比剛度鋁合金的發(fā)展在航空航天以及汽車(chē)工業(yè)中具有廣泛的前景。 Al-Mg-Si合金屬于6×××系合金，由于具有優(yōu)良的耐蝕性、成形性、可焊性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。本論文大幅度增加Al-Mg-Si合金中Mg元素的含量以降低合金的密度，為了控制Mg在合金中的存在形式，通過(guò)增加合金中Si元素的含量且控制Mg、Si的比例，使大部分Mg與Si形成Mg2Si增強(qiáng)相。由于Mg2Si相是一種脆性相，多以漢字狀和多邊形狀分布在合金的基體上，，會(huì)割裂基體，影響合金的性能。因此，本論文同時(shí)研究了通過(guò)添加微量Sr元素對(duì)Mg2Si相的尺寸、形態(tài)和分布的作用，以改善高鎂含量Al-Mg-Si合金的組織與性能。 本論文共煉制了含有15%Mg和18%Mg兩種系列共八種成分的合金，通過(guò)采用金相觀察、XRD物相分析和掃描電鏡對(duì)合金的鑄態(tài)組織進(jìn)行分析，并討論了Sr對(duì)合金中Mg2Si相的變質(zhì)作用及機(jī)理；選取有代表性的合金進(jìn)行熱擠壓，研究再結(jié)晶退火和固溶時(shí)效對(duì)合金的組織與性能的影響。 研究結(jié)果表明，鑄態(tài)合金和擠壓態(tài)合金中主要的物相為α-Al相和Mg2Si相，含有15%Mg的Al-Mg-Si系列合金中含有少量的AlMg相，含有18%Mg的Al-Mg-Si系列合金中含有Al_(12)Mg_(17)相，加入微量Sr元素進(jìn)行變質(zhì)后，合金中還出現(xiàn)了微量Al4Sr相。Sr的加入細(xì)化了合金中的Mg2Si相和Al_(12)Mg_(17)相。加入Sr后，塊狀初晶Mg2Si相的尺寸減小，漢字狀共晶Mg2Si相被打碎，長(zhǎng)條狀A(yù)l_(12)Mg_(17)相變?yōu)槎贪魻�。Sr的加入量為0.1%時(shí)細(xì)化效果最好。進(jìn)一步增加Sr的含量，Mg2Si相聚集長(zhǎng)大。 經(jīng)過(guò)擠壓加工后，合金發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，組織得到明顯的細(xì)化，Mg2Si相得到明顯碎化，呈短棒狀或細(xì)小的顆粒狀彌散分布在基體上，但仍然存在尺寸較大的初晶Mg2Si相。力學(xué)性能分析表明，上述合金具有較好的塑性，固溶時(shí)效處理可以提高合金拉伸強(qiáng)度，但塑性有所降低。擠壓后合金的織構(gòu)特征分布表明Sr的加入弱化了織構(gòu)強(qiáng)度，退火使織構(gòu)的強(qiáng)度減弱。
【關(guān)鍵詞】：Al-Mg-Si合金 微觀組織 Mg2Si相 Sr 力學(xué)性能 織構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 文獻(xiàn)綜述12-22
• 1.1 Al-Mg-Si 合金概述12-17
• 1.1.1 純鋁的基本特點(diǎn)12
• 1.1.2 鋁合金的分類(lèi)12-15
• 1.1.3 Al-Mg-Si 合金的性能與應(yīng)用15-16
• 1.1.4 Al-Mg-Si 合金中的增強(qiáng)相16-17
• 1.2 鋁合金的強(qiáng)化方法17-18
• 1.3 關(guān)于 Al-Mg-Si 合金研究中存在的問(wèn)題18-19
• 1.4 本文研究的目的與意義19-21
• 1.5 本文研究的內(nèi)容21-22
• 第2章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及測(cè)試分析手段22-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原材料與合金成分22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備22-23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法23-24
• 2.3.1 合金制備與加工處理工藝流程23-24
• 2.4 材料組織觀察與性能測(cè)試24-28
• 2.4.1 金相組織觀察24
• 2.4.2 掃描電鏡分析24-25
• 2.4.3 X 射線衍射分析25
• 2.4.4 透射電鏡分析25
• 2.4.5 硬度測(cè)試25-26
• 2.4.6 力學(xué)性能測(cè)試26
• 2.4.7 合金中初晶 Mg2Si 相尺寸的測(cè)量26-27
• 2.4.8 合金密度測(cè)試27-28
• 第3章 鑄態(tài) Al-Mg-Si 合金組織性能與 Sr 的變質(zhì)作用研究28-44
• 3.1 鑄態(tài)合金的微觀組織分析28-31
• 3.2 Sr 元素對(duì)合金微觀組織的影響31-40
• 3.2.1 Sr 對(duì) M 合金微觀組織的影響31-34
• 3.2.2 Sr 對(duì) N 合金微觀組織的影響34-37
• 3.2.3 Sr 對(duì)合金微觀組織的變質(zhì)機(jī)理的分析討論37-40
• 3.3 均勻化處理對(duì)微觀組織的影響40-42
• 3.3.1 均勻化處理對(duì)未變質(zhì)合金微觀組織的影響41
• 3.3.2 均勻化處理對(duì)變質(zhì)合金微觀組織的影響41-42
• 3.4 鑄態(tài)合金的壓縮性能分析42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第4章 熱擠壓 Al-Mg-Si 合金的組織與力學(xué)性能研究44-67
• 4.1 擠壓態(tài)合金的微觀組織分析44-50
• 4.2 再結(jié)晶退火對(duì)合金的微觀組織和力學(xué)性能的影響50-55
• 4.2.1 再結(jié)晶退火對(duì)合金微觀組織的影響51-52
• 4.2.2 力學(xué)性能分析52-53
• 4.2.3 拉伸斷口分析53-55
• 4.3 固溶處理和時(shí)效對(duì)擠壓態(tài)合金組織和力學(xué)性能的影響55-65
• 4.3.1 固溶處理后的合金微觀組織56-58
• 4.3.2 時(shí)效后的合金組織結(jié)構(gòu)58-62
• 4.3.3 時(shí)效對(duì)擠壓態(tài)合金拉伸性能的影響62-63
• 4.3.4 時(shí)效后合金的拉伸斷口分析63-65
• 4.4 合金的密度測(cè)試65
• 4.5 本章小結(jié)65-67
• 第5章 擠壓態(tài)合金的織構(gòu)研究67-79
• 5.1 Al-Mg-Si 合金中的織構(gòu)67-78
• 5.1.1 擠壓態(tài)合金織構(gòu)67-73
• 5.1.2 退火后合金織構(gòu)的 ODF 圖73-78
• 5.2 本章小結(jié)78-79
• 結(jié)論79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文84

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：422098