本文關(guān)鍵詞：2297鋁鋰合金熱處理工藝與組織性能研究

  更多相關(guān)文章： 2297鋁合金 固溶工藝 時(shí)效工藝 力學(xué)性能 微觀組織

【摘要】：2297鋁鋰合金因其具備輕質(zhì)高強(qiáng)度、可焊性好、耐疲勞等諸多優(yōu)點(diǎn),在航空航天領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。為了實(shí)現(xiàn)該合金在熱處理過(guò)程中強(qiáng)度與塑性的匹配,本文對(duì)該合金的固溶和人工時(shí)效工藝進(jìn)行系統(tǒng)研究。采用拉伸試驗(yàn)、金相顯微觀察、SEM和TEM等手段分析其微觀組織與性能。得出以下結(jié)論:①該合金在500℃~540℃下固溶淬火后,再進(jìn)行160℃/24h時(shí)效處理。研究結(jié)果表明,固溶時(shí)間60min一定時(shí),在500℃~520℃范圍內(nèi),隨著固溶溫度的升高,第二相逐漸溶入基體中,硬度隨之增大,520℃時(shí)硬度達(dá)到最大值。當(dāng)固溶溫度升高到540℃時(shí),第二相的數(shù)量變化不明顯,但是晶粒發(fā)生明顯粗化,硬度降低;固溶溫度520℃一定時(shí),在20min~60 min范圍內(nèi),隨固溶時(shí)間的延長(zhǎng),基體中第二相逐漸減少,合金硬度隨之增大,60min時(shí)達(dá)到最大值。繼續(xù)延長(zhǎng)固溶時(shí)間,第二相數(shù)量幾乎沒(méi)有變化,但晶粒尺寸變大。該合金適宜的固溶制度是520℃/60min。②在上述得出的固溶制度下,進(jìn)行時(shí)效工藝研究發(fā)現(xiàn),時(shí)效溫度越高合金達(dá)到峰時(shí)效的時(shí)間越短,140℃、160℃、180℃和200℃時(shí)效達(dá)到峰時(shí)效時(shí)間分別是72h、60h、48h和24h。合金在時(shí)效過(guò)程中隨著時(shí)間的延長(zhǎng),強(qiáng)度先增加,到峰時(shí)效后其強(qiáng)度開始下降,而塑性一直下降。2297鋁鋰合金經(jīng)180℃/48h時(shí)效處理后,合金抗拉強(qiáng)度為471MPa,屈服強(qiáng)度是378MPa,延伸率是15.3%,其綜合性能最好,所以該合金適宜的時(shí)效制度是180℃/48h。③通過(guò)對(duì)2297鋁鋰合金進(jìn)行0~8%預(yù)變形+180℃人工時(shí)效處理工藝研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)2%預(yù)變形的合金在時(shí)效過(guò)程中,時(shí)效60h達(dá)到峰時(shí)效,此時(shí)合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率分別為470MPa、378MPa和16.5%。相較于2%預(yù)變形,經(jīng)過(guò)5%預(yù)變形時(shí)效處理,合金達(dá)到峰時(shí)間明顯縮短,24h達(dá)到峰時(shí)效,其抗拉強(qiáng)度提高10MPa,屈服強(qiáng)度提高45MPa,延伸率下降0.5%。繼續(xù)增加預(yù)變形量到8%,合金達(dá)到峰時(shí)效的時(shí)間為12h,但是合金力學(xué)性能有所下降。綜合比較2297鋁鋰合金引入預(yù)變形適宜的時(shí)效制度是5%預(yù)變形+180℃/24h。
【關(guān)鍵詞】：2297鋁合金 固溶工藝 時(shí)效工藝 力學(xué)性能 微觀組織
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG166.3;TG146.21
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-27
• 1.1 鋁鋰合金發(fā)展概述8-15
• 1.1.1 國(guó)外鋁鋰合金研究現(xiàn)狀9-13
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)鋁鋰合金發(fā)展?fàn)顩r13-14
• 1.1.3 鋁鋰合金在航空航天上的應(yīng)用14-15
• 1.2 Al-Li系合金及Al-Cu-Li系合金的組織特征15-19
• 1.2.1 Al-Li系合金16-17
• 1.2.2 Al-Cu-Li系合金17-19
• 1.3 鋁鋰合金析出相簡(jiǎn)介19-21
• 1.4 熱處理簡(jiǎn)介21-25
• 1.4.1 鋁鋰合金熱處理工藝的研究現(xiàn)狀21-22
• 1.4.2 鋁鋰合金中主要元素的作用22-23
• 1.4.3 固溶處理23-24
• 1.4.4 時(shí)效處理24-25
• 1.5 鋁鋰合金強(qiáng)韌化措施25-26
• 1.6 本課題研究的目的、內(nèi)容及意義26-27
• 2 實(shí)驗(yàn)材料及方法27-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方案27
• 2.3 2297鋁鋰合金熱處理工藝27-28
• 2.3.1 固溶處理27-28
• 2.3.2 時(shí)效處理28
• 2.4 力學(xué)性能測(cè)試以及微觀組織表征28-31
• 2.4.1 拉伸實(shí)驗(yàn)28-29
• 2.4.2 硬度測(cè)試29
• 2.4.3 DSC測(cè)試29
• 2.4.4 金相組織觀察29-30
• 2.4.5 X射線衍射分析（XRD）30
• 2.4.6 掃描電鏡觀察(SEM)30
• 2.4.7 透射電鏡觀察(TEM)30-31
• 3 2297鋁鋰合金固溶工藝研究31-42
• 3.1 固溶工藝對(duì)2297鋁鋰合金常規(guī)力學(xué)性能的影響31-34
• 3.1.1 固溶溫度31-33
• 3.1.2 固溶時(shí)間33-34
• 3.2 固溶工藝對(duì)2297鋁鋰合金相析出行為及組織的影響34-39
• 3.2.1 金相組織分析34-35
• 3.2.2 SEM分析35-38
• 3.2.3 XRD分析38-39
• 3.3 分析與討論39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 4 2297鋁鋰合金人工時(shí)效工藝研究42-59
• 4.1 T6時(shí)效42-49
• 4.1.1 時(shí)效溫度和時(shí)效時(shí)間的最優(yōu)匹配42-44
• 4.1.2 拉伸斷.SEM分析44-45
• 4.1.3 TEM分析45-48
• 4.1.4 XRD分析48-49
• 4.2 T8時(shí)效49-54
• 4.2.1 常規(guī)力學(xué)性能49-51
• 4.2.2 拉伸斷.SEM分析51-53
• 4.2.3 TEM分析53-54
• 4.3 分析與討論54-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 5 結(jié)論59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65

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