本文關鍵詞：Ag及熱處理工藝對AlCuLiMgSc合金力學性能和耐蝕性的影響

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【摘要】：本文制備了四種不同Ag含量的AlCuLiMgSc合金,并對合金分別進行T6時效和雙級時效工藝熱處理。采用晶間腐蝕試驗、電化學試驗、拉伸性能測試、硬度測試等試驗手段,研究了Ag含量及熱處理工藝對AlCuLi MgSc合金力學性能和耐蝕性能的影響,研究發(fā)現(xiàn):(1)對于擠壓態(tài)合金,Ag的加入對擠壓態(tài)合金的硬度影響較小但晶間蝕性抗力有所改善。隨著Ag含量的增加,合金的自腐蝕電位增加,自腐蝕電流密度減小,合金的晶間腐蝕坑深度逐漸減小。其原因在于在擠壓態(tài)下具有較高耐蝕性的Ag會發(fā)生偏聚,進而提高了合金的耐蝕性。(2)經(jīng)過T6態(tài)工藝處理后,Ag的添加導致合金在時效過程中析出較多的彌散分布的T1相,增加了T1相的彌散強化效果,使得合金的強度增加,塑性下降。但是,Ag的添加降低了合金的晶間腐蝕抗力,隨著Ag含量的增加,合金的自腐蝕電位下降,自腐蝕電流密度增加,合金的晶間腐蝕深度逐漸增加。原因在于含Ag合金析出了具有較低電位的大量T1相,增加了PFZ的寬度;同時Ag促使T1相周圍吸附更多的Mg原子團簇,增加了T1相與基體的電位差,因此,加大析出相與基體之間的電位差,增加了合金的腐蝕動力。(3)合金的電阻可以很好的反映出合金在時效過程中的組織變化,因此,通過測量不同Ag含量合金電阻隨溫度的變化曲線和電阻率的變化曲線,可以確定出合金的預時效和終時效的溫度范圍,進而確定合金的最佳雙級時效工藝。對于不含Ag的合金(B1合金),最佳的雙級時效工藝為120℃/2h+180℃/18h;對于含Ag量為0.6%的合金(B4合金),最佳的雙級時效工藝為120℃/2h+180℃/20h。(4)雙級時效處理明顯改善了綜合力學性能。與T6工藝處理合金相比,雙級時效處理的不含Ag的B1合金和含0.6%Ag的B4合金,合金的硬度、抗拉強度與T6處理合金相當,但延伸率分別增加了24.7%、9.4%。合金的晶間腐蝕坑深度也分別減少了10.7%、25.1%。原因在于經(jīng)雙級時效處理后,合金內(nèi)部的析出相T1相更加細小彌散,晶界平衡相也有所減少,PFZ變窄,進而使合金耐蝕性改善的同時還能提高其綜合力學性能。但雙級時效處理不能改變Ag對合金耐蝕性能的影響,類似于T6工藝處理的合金,Ag的添加仍然導致合金耐蝕性能的下降。
【關鍵詞】：AlCuLiMgSc合金 力學性能 晶間腐蝕 Ag含量 熱處理
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG166.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-26
• 1.1 Al -Li鋁合金10
• 1.2 Al-Li系鋁合金元素及其作用10-15
• 1.2.1 Cu在Al-Li合金中的作用10-12
• 1.2.2 Mg、Zn、Ag在Al-Li合金中的作用12-13
• 1.2.3 Sc、Zr在Al-Li合金中的作用13-15
• 1.3 Al-Cu-Li系合金中的析出相15-18
• 1.4 Al-Cu-Li系合金常見的熱處理工藝18-20
• 1.5 鋁合金的耐蝕性研究20-24
• 1.5.1 鋁合金的腐蝕類型20-21
• 1.5.2 熱處理工藝對鋁合金耐蝕性的影響21-23
• 1.5.3 合金元素對鋁合金耐蝕性的影響23-24
• 1.6 主要研究的內(nèi)容及技術路線24-26
• 2 實驗材料與試驗方法26-29
• 2.1 實驗材料26
• 2.2 試驗方法26-27
• 2.2.1 合金材料的熔鑄26-27
• 2.2.2 材料的擠壓工藝27
• 2.2.3 材料的熱處理工藝27
• 2.3 材料的測試方法27-29
• 2.3.1 力學性能的測量27-28
• 2.3.2 樣品組織的觀察28
• 2.3.3 樣品耐蝕性的測量方法28-29
• 3 Ag含量對擠壓態(tài)合金硬度和耐蝕性的影響規(guī)律29-39
• 3.1 Ag含量對擠壓態(tài)合金顯微組織和硬度的影響29-34
• 3.1.1 不同Ag含量合金擠壓態(tài)的顯微組織29-33
• 3.1.2 Ag含量對擠壓態(tài)和金硬度的影響33-34
• 3.2 Ag含量對擠壓態(tài)合金耐蝕性的影響規(guī)律34-38
• 3.2.1 擠壓態(tài)合金的晶間腐蝕實驗34-36
• 3.2.2 擠壓態(tài)合金的電化學實驗36-38
• 3.3 小結38-39
• 4 Ag含量對峰值時效態(tài)（T6態(tài)）合金硬度和耐蝕性的影響規(guī)律39-50
• 4.1 Ag含量對T6態(tài)合金顯微組織和硬度的影響39-44
• 4.1.1 Ag含量對T6態(tài)合金顯微組織的影響39-43
• 4.1.2 Ag含量對T6態(tài)合金硬度的影響規(guī)律43-44
• 4.2. Ag含量對T6態(tài)合金耐蝕性的影響規(guī)律44-49
• 4.3 小結49-50
• 5 雙級時效工藝的確定50-57
• 5.1 電阻隨溫度的變化曲線51-53
• 5.2 雙級時效工藝的確定53-55
• 5.3 小結55-57
• 6 雙級時效處理后合金的力學性能和耐蝕性研究57-65
• 6.1 雙級時效處理后合金的力學性能57-61
• 6.1.1 雙級時效對合金顯微組織的影響57
• 6.1.2 雙級時效對合金力學性能的影響57-61
• 6.2 雙級時效對合金耐蝕性能的影響61-64
• 6.3 小結64-65
• 7 結論65-66
• 參考文獻66-71
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表論文及研究成果71-72
• 致謝72

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