本文關(guān)鍵詞：2024鋁合金變形及熱處理過程中組織演變及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以2024鋁合金大型薄壁滾動軸承滾道強化工藝需求為應(yīng)用背景，采用形變工藝與熱處理相結(jié)合的方法，設(shè)計了12種形變熱處理工藝，采用電子背散射衍射、透射電鏡、維式硬度、摩擦磨損、圓環(huán)開口法等多種手段系統(tǒng)研究了2024鋁合金組織演化與性能之間的相關(guān)關(guān)系，并篩選出了最佳的形變熱處理工藝。 研究了不同形變量對2024鋁合金組織和性能的影響。隨著表面形變強化處理的形變量的增加，原始擠壓成型棒材表面晶粒細(xì)化，經(jīng)歷了由擠壓方向長軸亞晶粒到等軸亞晶粒，再到滾壓方向長軸亞晶粒的轉(zhuǎn)變。織構(gòu)由擠壓成型產(chǎn)生的111纖維織構(gòu)，演變?yōu)?10纖維織構(gòu)。位錯密度增加，產(chǎn)生大量滑移帶。表面硬化層深度隨形變量增加略有減小，其中以單邊形變量0.8mm的工藝最佳，表面硬度最高達(dá)到91MPa，提高了34%。四種形變量下的硬化層深度均可達(dá)到2.5mm左右。 研究了形變對2024鋁合金時效行為的影響。采用形變+固溶+時效（R+T6）、固溶+時效+形變（T6+R）、固溶+形變+時效（Q+R+A）三種不同形變熱處理工藝。發(fā)現(xiàn)形變可以促進(jìn)2024鋁合金的中間相S′在低溫的析出。形變產(chǎn)生的高密度位錯為S′的析出提供形核場所，使得S′相細(xì)小彌散，數(shù)量增加，強化效果顯著。其中以Q+R+A工藝強化效果最優(yōu)，表面硬化層深度1.5mm內(nèi)的硬度值均達(dá)到108MPa，比未進(jìn)行形變處理時提高20%。形變熱處理工藝能夠使2024鋁合金棒材的摩擦系數(shù)減小，磨損率降低，耐磨性提高。其中以Q+R+A工藝對耐磨性的提高幅度最大，磨損率最低，在200g載荷下，摩擦系數(shù)為0.378。 2024鋁合金徑向的圓環(huán)開口測試表明，表面形變處理會引入大量宏觀殘余應(yīng)力，降低材料的尺寸穩(wěn)定性，經(jīng)過T6處理后合金尺寸穩(wěn)定性有所提高，再進(jìn)行冷熱循環(huán)處理，合金尺寸穩(wěn)定性能進(jìn)一步提高。其中尺寸穩(wěn)定性能較優(yōu)的工藝為Q+R+A+TCC工藝。 根據(jù)本文的研究結(jié)果，，表面強化效果最佳的形變熱處理工藝為Q+R+A+TCC工藝。
【關(guān)鍵詞】：2024鋁合金棒材 表面形變強化 形變熱處理 尺寸穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TG166.3;TG379
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 課題背景9
• 1.2 2024 鋁合金簡介9-13
• 1.2.1 2024 鋁合金的化學(xué)成分和主要性能9-11
• 1.2.2 鋁合金的織構(gòu)11-13
• 1.3 表面形變強化技術(shù)13-15
• 1.3.1 表面形變強化技術(shù)的定義及強化原理13-14
• 1.3.2 表面形變強化技術(shù)的分類14-15
• 1.4 形變熱處理工藝15-19
• 1.4.1 中間形變熱處理16-17
• 1.4.2 最終形變熱處理17-19
• 1.5 尺寸穩(wěn)定化處理19-20
• 1.5.1 尺寸穩(wěn)定性的定義及分類19
• 1.5.2 鋁合金尺寸穩(wěn)定化工藝19-20
• 1.6 本文的研究目的與主要研究內(nèi)容20-21
• 第2章 材料及試驗方法21-27
• 2.1 試驗用材料21
• 2.2 形變熱處理工藝規(guī)程21-24
• 2.3 試驗方法24-27
• 2.3.1 顯微組織觀察24
• 2.3.2 電子背散射衍射分析24
• 2.3.3 差示掃描量熱法測試24-25
• 2.3.4 維式硬度測試25
• 2.3.5 圓環(huán)開口尺寸測試25-27
• 第3章 形變對 2024 鋁合金組織與性能的影響27-41
• 3.1 引言27
• 3.2 形變量不同對 2024 鋁合金微觀組織的影響27-36
• 3.2.1 形變量不同對晶粒取向的影響27-29
• 3.2.2 形變量不同對微觀織構(gòu)的影響29-32
• 3.2.3 變形過程中的微觀組織演變32-36
• 3.3 形變量不同對 2024 鋁合金硬度的影響36-38
• 3.3.1 形變量不同對表面硬化層深度的影響36-37
• 3.3.2 形變量不同對硬度的影響37-38
• 3.4 形變對 2024 鋁合金尺寸穩(wěn)定性的影響38-39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 第4章 形變對 2024 鋁合金時效行為的影響41-53
• 4.1 引言41
• 4.2 形變對 2024 鋁合金時效過程中微觀組織的影響41-47
• 4.2.1 形變對 2024 鋁合金時效析出序列的影響41-42
• 4.2.2 原始棒材 T6 處理后的微觀組織42-43
• 4.2.3 形變熱處理工藝對 2024 鋁合金微觀組織的影響43-47
• 4.3 形變對 2024 鋁合金時效過程中性能的影響47-50
• 4.3.1 形變熱處理工藝對 2024 鋁合金硬度的影響47-48
• 4.3.2 形變熱處理工藝對 2024 鋁合金摩擦磨損性能的影響48-50
• 4.4 形變熱處理工藝對 2024 鋁合金尺寸穩(wěn)定性的影響50-51
• 4.5 本章小結(jié)51-53
• 第5章 冷熱循環(huán)對 2024 鋁合金組織與性能的影響53-63
• 5.1 引言53
• 5.2 冷熱循環(huán)工藝的確定53-54
• 5.3 冷熱循環(huán)對微觀組織的影響54-60
• 5.4 冷熱循環(huán)對硬度的影響60-61
• 5.5 冷熱循環(huán)對尺寸穩(wěn)定性的影響61-62
• 5.6 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 致謝69

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