本文關(guān)鍵詞：固溶處理對含F(xiàn)e鋁合金組織與性能的影響

  更多相關(guān)文章： Al-Cu合金 富扗相 半固態(tài)成形 熱擠壓成形 熱處理

【摘要】：本文針對半固態(tài)及熱擠壓態(tài)含鐵Al-Cu合金經(jīng)過T6熱處理后力學(xué)性能下降的問題，，開展了旨在分析該過程中T6熱處理后的組織與性能的研究工作。重點研究了Fe元素含量、成型工藝、熱處理時間及溫度等對Al-4Cu-xFe基合金微觀組織和力學(xué)性能的影響，以及T6熱處理過程中相變問題。系統(tǒng)的研究了該合金在鑄態(tài)、熱擠壓態(tài)、及半固態(tài)擠壓成形工藝中的合金微觀組織和力學(xué)性能的變化規(guī)律。采用了SEM、TEM、DSC等手段觀察了合金的形貌，分析了合金熱處理強化的反常強化機理。 研究結(jié)果表明：在一定范圍內(nèi)隨著鐵元素含量的增高，Al-4Cu基合金的力學(xué)性能有了明顯的提高，鑄態(tài)Al-4Cu-2Fe的抗拉強度為84.54MPa，較Al-4Cu提高了61%。鑄態(tài)Al-4Cu-5.5Fe的抗拉強度為133.68MPa,提高幅度更為明顯。基體中的Al3Fe相由細針狀過渡到針片狀，硬質(zhì)相的增加使力學(xué)性能得到了改善。改變成型工藝，力學(xué)性能得到進一步的提升。半固態(tài)Al-4Cu-5.5Fe的布氏硬度值為68.2HB，而熱擠壓態(tài)Al-4Cu-5.5Fe的布氏硬度值為80.5HB.較鑄態(tài)分別提升了13.3%和33.7%。半固態(tài)及熱擠壓態(tài)能夠細化和粉碎合金中粗大尖銳的第二相，減少其對基體的割裂作用，并且有相當(dāng)部分的第二相以近顆粒狀存在。 對不同工藝不同成分的合金進行T6熱處理，發(fā)現(xiàn)含鐵的Al-Cu基合金經(jīng)過擠壓成形工藝，隨著固溶時間及溫度的增加，其力學(xué)性能出現(xiàn)了明顯下降的趨勢。分析其熱處理反常機理為合金在半固態(tài)及熱擠壓成型過程中形成了大量的位錯，T6熱處理過程中，同等條件下Cu在Al基體中的擴散速率大于Fe，Cu元素以高溫下的高能量為驅(qū)動力，以濃密的位錯為通道，由基體向富鐵相周圍聚集，并且發(fā)生了相轉(zhuǎn)變，由Al2Cu相轉(zhuǎn)變成了更加穩(wěn)定的Al7Cu2Fe相，最終富集在Al3Fe相周圍，對基體產(chǎn)生了割裂作用，從而降低了合金的力學(xué)性能。
【關(guān)鍵詞】：Al-Cu合金 富扗相 半固態(tài)成形 熱擠壓成形 熱處理
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG166.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 鋁合金中富鐵相的存在問題及研究現(xiàn)狀9-12
• 1.1.1 鋁合金中富鐵相的存在問題9-11
• 1.1.2 鋁合金中富鐵相的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2 鋁合金的熱處理12-13
• 1.3 富鐵相對鋁合金熱處理影響的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本課題的研究意義及內(nèi)容15-16
• 1.4.1 本課題研究意義15
• 1.4.2 本課題研究內(nèi)容15-16
• 第2章 實驗材料與方法16-23
• 2.1 實驗材料16
• 2.2 實驗設(shè)備16-19
• 2.2.1 制備合金所用設(shè)備16-18
• 2.2.2 其他設(shè)備18-19
• 2.3 實驗方法19-23
• 2.3.1 合金的熔煉19
• 2.3.2 半固態(tài)合金的制備19-20
• 2.3.3 制備熱擠壓態(tài)合金20-21
• 2.3.4 熱處理21
• 2.3.5 力學(xué)性能實驗21-22
• 2.3.6 顯微組織觀察22-23
• 第3章 Fe 元素及固溶溫度對 Al-4Cu 基合金熱處理強化行為的影響23-36
• 3.1 Fe 元素對 Al-4Cu 基合金組織與性能的影響23-26
• 3.1.1 Fe 元素對 Al-4Cu 基合金力學(xué)性能的影響23-24
• 3.1.2 Fe 元素對 Al-4Cu 基合金組織的影響24-26
• 3.2 固溶溫度對不同鐵含量熱擠壓成形 Al-4Cu 基合金性能的影響26-29
• 3.2.1 固溶溫度對熱擠壓成形 Al-4Cu-2Fe 合金性能的影響26-28
• 3.2.2 固溶溫度對熱擠壓成形 Al-4Cu-5.5Fe 合金性能的影響28-29
• 3.3 固溶溫度對不同鐵含量熱擠壓成形 Al-4Cu 基合金熱處理組織的影響29-36
• 3.3.1 熱擠壓成形 Al-4Cu-2Fe 合金熱處理組織29-31
• 3.3.2 熱擠壓成形 Al-4Cu-5.5Fe 合金熱處理組織31-36
• 第4章 固溶時間對 Al-4Cu-5.5Fe 合金熱處理的影響36-44
• 4.1 固溶時間對 Al-4Cu-5.5Fe 合金熱處理性能的影響36-37
• 4.2 固溶時間對 Al-4Cu-5.5Fe 合金固溶熱處理組織的影響37-44
• 4.2.1 鑄態(tài) Al-4Cu-5.5Fe 合金熱處理組織37-39
• 4.2.2 熱擠壓態(tài) Al-4Cu-5.5Fe 合金熱處理組織39-40
• 4.2.3 半固態(tài) Al-4Cu-5.5Fe 合金熱處理組織40-44
• 第5章 半固態(tài) Al-4Cu-5.5Fe 合金固溶熱處理的相變分析44-53
• 5.1 半固態(tài) Al-4Cu-5.5Fe 合金固溶處理過程中的相變的確定44-50
• 5.2 半固態(tài) Al-4Cu-5.5Fe 合金固溶處理過程中相轉(zhuǎn)變的分析50-53
• 第6章 結(jié)論53-54
• 參考文獻54-59
• 在學(xué)研究成果59-60
• 致謝60

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 黃健,李洪濤,王汝耀;Fe對Al-Si活塞合金強度的影響[J];兵器材料科學(xué)與工程;1990年04期

2 譚敦強,黎文獻,唐誼平;Al-Fe系合金中的相及相轉(zhuǎn)變[J];材料導(dǎo)報;2003年05期

3 董維國;尹翔;王平;路貴民;;半固態(tài)Al-Cu-Mn合金鍛件的熱處理工藝與組織[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年06期

4 張恒華,許珞萍,邵光杰;A356鋁合金半固態(tài)重熔溫度場的有限元模擬[J];金屬熱處理學(xué)報;2002年02期

5 徐祖耀;材料熱處理的進展和瞻望[J];金屬熱處理學(xué)報;2003年01期

6 李榮德,周振平,李述軍;Al-Fe二元合金共晶組織的數(shù)值模擬[J];機械工程學(xué)報;2003年03期

7 余忠土,張恒華,邵光杰,許珞萍,方妍妍;熱處理對鋁合金半固態(tài)成形件組織與性能的影響[J];理化檢驗(物理分冊);2002年11期

8 王志博;劉昌明;韓兆堂;;變形鋁合金7050半固態(tài)鍛造成形過程組織演變特征與力學(xué)性能研究[J];鋁加工;2008年01期

本文編號：624872