本文關(guān)鍵詞：水平連鑄—連續(xù)擠壓Al-Fe-Cu合金組織與性能研究

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【摘要】：隨著我國電力工業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)、民用建筑、城市基礎(chǔ)設(shè)施用電線電纜需求量大幅增加。Al-Fe-Cu合金導(dǎo)線由于具有質(zhì)輕、高導(dǎo)電率、良好的抗蠕變性和耐腐蝕性等優(yōu)點,成為替代銅導(dǎo)線的優(yōu)選鋁合金導(dǎo)體材料。本文采用XRD、光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)顯微組織分析,以及拉伸試驗、蠕變實驗、硬度和電導(dǎo)率測試等手段對水平連鑄和隨后Conform連續(xù)擠壓Al-Fe-Cu合金組織和性能進行研究,探討水平連鑄和連續(xù)擠壓制備鋁合金導(dǎo)體新工藝的實用效果。主要研究結(jié)果如下:(1)Al-Fe-Cu合金水平連續(xù)鑄造過程中,由于熱耗散分布導(dǎo)致晶粒在橫向和縱向上的取向不同;合金中的第二相主要為Al3Fe相,網(wǎng)狀分布在晶界上和部分不規(guī)則狀分布在晶粒內(nèi)部。合金經(jīng)Conform連續(xù)擠壓后發(fā)生了動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶,晶粒變?yōu)榫鶆蚣毿〉牡容S晶,改變了晶體取向分布;同時,合金中粗大的第二相破碎,應(yīng)變誘導(dǎo)Al7Cu2Fe相析出且彌散分布,使得合金的力學(xué)性能和電學(xué)性能明顯改善。(2)與純鋁和退火銅相比,Conform連續(xù)擠壓Al-0.63Fe-0.24Cu合金在90℃/76MPa狀態(tài)下有良好的抗蠕變性能,這與合金中彌散分布的耐熱相Al3Fe和Al7Cu2Fe阻礙位錯運動,降低蠕變速率有關(guān);蠕變特性分析表明初始蠕變與時間呈對數(shù)關(guān)系。(3)當(dāng)Fe含量從0.63%增加到1.20%時,合金中第二相Al3Fe粒子的數(shù)量顯著增多,水平連續(xù)鑄造和連續(xù)擠壓的合金晶粒組織變細,其抗拉強度、屈服強度和硬度增加,但伸長率和導(dǎo)電性有一定的降低。連續(xù)擠壓Al-Fe-Cu合金的斷裂機制為韌窩聚集性斷裂,高Fe含量使斷裂韌窩數(shù)量增加,尺寸變小。
【關(guān)鍵詞】：Al-Fe-Cu合金 水平連鑄 連續(xù)擠壓 蠕變行為 組織 性能
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.21;TG292;TG379
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-27
• 1.1 Al-Fe-Cu合金發(fā)展13-15
• 1.2 合金元素對Al-Fe-Cu合金的影響15-18
• 1.2.1 Fe元素的合金化作用15-16
• 1.2.2 Cu元素的合金化作用16-17
• 1.2.3 其他合金元素對Al-Fe-Cu合金的影響17-18
• 1.3 水平連續(xù)鑄造18-20
• 1.3.1 鋁合金水平連鑄工藝的發(fā)展18-19
• 1.3.2 水平連鑄的工藝流程及特點19-20
• 1.4 連續(xù)擠壓20-23
• 1.4.1 Conform連續(xù)擠壓的發(fā)展21
• 1.4.2 Conform的技術(shù)原理和工藝特點21-23
• 1.5 鋁合金盤桿的生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀23-25
• 1.5.1 傳統(tǒng)的連鑄連軋工藝23-24
• 1.5.2 水平連鑄-連續(xù)擠壓工藝特點24-25
• 1.6 本文的研究目的、研究內(nèi)容及技術(shù)路線25-27
• 1.6.1 本文的研究意義25
• 1.6.2 本文研究主要內(nèi)容25
• 1.6.3 本文研究技術(shù)路線25-27
• 第2章 實驗條件與方法27-31
• 2.1 合金的制備27
• 2.1.1 合金的水平連鑄27
• 2.1.2 合金的連續(xù)擠壓27
• 2.2 性能檢測27-29
• 2.2.1 拉伸性能測試27-28
• 2.2.2 硬度測試28
• 2.2.3 電導(dǎo)率測試28
• 2.2.4 壓縮蠕變性能測試28-29
• 2.3 組織觀察與分析29-31
• 2.3.1 金相組織觀察29
• 2.3.2 XRD相組成分析29
• 2.3.3 SEM顯微組織觀察29
• 2.3.4 TEM顯微組織觀察29-31
• 第3章 水平連鑄-連續(xù)擠壓Al-0.63Fe-0.24Cu合金組織和性能31-47
• 3.1 水平連鑄Al-0.63Fe-0.24Cu合金組織31-34
• 3.2 連續(xù)擠壓Al-0.63Fe-0.24Cu合金組織與性能34-37
• 3.3 蠕變行為37-45
• 3.3.1 蠕變曲線37-39
• 3.3.2 蠕變率39-41
• 3.3.3 蠕變組織演變41-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第4章 Fe對Al-Fe-Cu合金組織和性能的影響47-66
• 4.1 Fe含量對水平連鑄Al-Fe-Cu合金顯微組織的影響47-51
• 4.2 Fe含量對連續(xù)擠壓Al-Fe-Cu合金顯微組織的影響51-56
• 4.3 Fe對Al-Fe-Cu合金性能的影響56-60
• 4.3.1 Fe對Al-Fe-Cu合金拉伸性能的影響56-58
• 4.3.2 Fe對Al-Fe-Cu合金硬度的影響58-59
• 4.3.3 Fe對Al-Fe-Cu合金導(dǎo)電率的影響59-60
• 4.4 Fe對Al-Fe-Cu合金斷口形貌的影響60-64
• 4.5 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻67-72
• 致謝72-73
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄73

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本文編號：582602