本文關(guān)鍵詞：形變熱處理工藝對(duì)AA7085鋁合金組織和性能的影響

  更多相關(guān)文章： AA7085 形變熱處理 預(yù)時(shí)效 溫變形 晶間無析出帶

【摘要】：形變熱處理工藝是通過結(jié)合形變強(qiáng)化和相變強(qiáng)化的綜合作用來改善合金性能的一種有效手段,目前已成功應(yīng)用于Al-Mg、Al-Zn-Mg和A1-Zn-Mg-Cu等系鋁合金,并獲得良好的改善效果。AA7085鋁合金是通過提高Zn/Mg比而研發(fā)出的一種具有高強(qiáng)、高韌、高淬透性和低淬火敏感性的新型鋁合金,在大型航空用鋁合金結(jié)構(gòu)件方面具有廣闊的應(yīng)用前景。但隨著航空航天的發(fā)展,現(xiàn)有的微合金化和熱處理方式已不能滿足越來越高的強(qiáng)度等性能要求。本文以AA7085鋁合金為研究對(duì)象,首先通過均勻化和熱軋工藝消除鑄態(tài)合金中的組織缺陷并通過再結(jié)晶細(xì)化了晶粒,然后采用金相、掃描、透射、拉伸、電導(dǎo)率等手段,分析了固溶淬火后“預(yù)變形制度”和“預(yù)時(shí)效+預(yù)變形制度”對(duì)合金時(shí)效過程中組織與性能的影響,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):①采用400℃/12h+460℃/12h雙級(jí)均勻化的合金經(jīng)420℃軋制70%和465℃/1h固溶處理后,消除了合金中大部分粗大偏析相消失、晶粒得到細(xì)化。固溶態(tài)合金T6時(shí)效硬度為203.5HV,抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率分別為634.2MPa、551MPa和11.5%,電導(dǎo)率為34.9%IACS,晶內(nèi)中主要以GP區(qū)和η′作為強(qiáng)化相,尺寸約6~10nm,數(shù)密度約為1.1×104μm2,晶間無析出帶(PFZ)的寬度較窄,但晶界析出相體積分?jǐn)?shù)較大,合金斷口呈現(xiàn)大量脆斷面;②與T6時(shí)效相比,固溶后采用溫變形對(duì)合金性能的影響較為有利,溫變形合金終時(shí)效后的電導(dǎo)率和抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到35.9%IACS和651MPa,但延伸率下降至9.4%。TEM分析表明合金強(qiáng)度的提高歸咎于位錯(cuò)促進(jìn)了過渡相η′的析出,提高了析出相的密度2.13×104μm2和溶質(zhì)原子的析出程度。然而,位錯(cuò)在晶界處的過量堆積提高了晶界析出相尺寸、體積分?jǐn)?shù)和晶間無析出帶(PFZ)的寬度,降低了裂紋擴(kuò)展的阻力,從而導(dǎo)致合金塑性下降;③預(yù)變形前采用適當(dāng)?shù)念A(yù)時(shí)效120℃/10h可增加位錯(cuò)在晶內(nèi)運(yùn)動(dòng)的阻力,改善了位錯(cuò)分布的均勻性,避免位錯(cuò)在晶界處大量塞積。合金通過120℃/10h預(yù)時(shí)效、20%的溫變形以及120℃/15h終時(shí)效后,析出相的分布更加均勻細(xì)小,密度也得到提高2.7×104μm2,合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和塑性分別達(dá)到682.7MPa、600.7MPa和12.4%。同時(shí),晶界析出相體積分?jǐn)?shù)和晶間無析出帶(PFZ)的寬度均下降,合金呈現(xiàn)韌性斷裂。
【關(guān)鍵詞】：AA7085 形變熱處理 預(yù)時(shí)效 溫變形 晶間無析出帶
【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】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-31
• 1.1 引言9-10
• 1.2 7XXX系鋁合金作為航空材料的發(fā)展歷程10-12
• 1.3 7XXX系鋁合金中合金元素的作用12-19
• 1.3.1 主合金元素的作用12-16
• 1.3.2 微量元素的作用16
• 1.3.3 雜質(zhì)元素對(duì)合金的影響16-19
• 1.4 7XXX系鋁合金的時(shí)效析出強(qiáng)化19-24
• 1.4.1 7xxx系鋁合金的時(shí)效析出序列19-23
• 1.4.2 微觀組織對(duì)于合金性能的影響23-24
• 1.5 形變熱處理工藝原理及其研究進(jìn)展24-29
• 1.5.1 中間形變熱處理（ITMT）25-26
• 1.5.2 最終形變熱處理（FTMT）26-29
• 1.6 本實(shí)驗(yàn)課題的研究意義、目的和研究內(nèi)容29-31
• 2 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法31-37
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及技術(shù)路線31-32
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料31
• 2.1.2 技術(shù)路線31-32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)工藝過程32-34
• 2.2.1 鑄態(tài)材料均勻化處理32-33
• 2.2.2 軋制工藝33-34
• 2.2.3 固溶處理34
• 2.2.4 時(shí)效處理34
• 2.3 分析與測試技術(shù)34-37
• 2.3.1 金相（OM）組織觀察34-35
• 2.3.2 掃描電鏡觀察35
• 2.3.3 透射電鏡（TEM）觀察35
• 2.3.4 X射線衍射（XRD）分析35
• 2.3.5 熱分析（DSC）測試35
• 2.3.6 電導(dǎo)率測試35
• 2.3.7 顯微硬度測試（HV）35-36
• 2.3.8 室溫拉伸性能測試36-37
• 3 AA7085鋁合金鑄錠組織改善與時(shí)效處理37-53
• 3.1 均勻化制度對(duì)合金微觀組織的影響37-42
• 3.2 軋制工藝對(duì)合金微觀組織的影響42-44
• 3.3 固溶處理對(duì)合金微觀組織和性能的影響44-48
• 3.3.1 合金在固溶過程中性能的變化44-45
• 3.3.2 合金在固溶過程中微觀組織的變化45-48
• 3.4 AA7085鋁合金的峰值時(shí)效研究48-51
• 3.4.1 AA7085鋁合金時(shí)效性能變化48-49
• 3.4.2 AA7085鋁合金峰值時(shí)效態(tài)析出形貌和拉伸斷.形貌49-51
• 3.5 本章小結(jié)51-53
• 4 固溶后預(yù)變形對(duì)合金組織與性能的影響53-67
• 4.1 固溶后預(yù)變形對(duì)合金時(shí)效性能的影響53-57
• 4.2 固溶后預(yù)變形對(duì)合金微觀組織的影響57-65
• 4.2.1 合金的金相相貌57-58
• 4.2.2 合金的TEM形貌58-63
• 4.2.3 合金拉伸斷.形貌63-65
• 4.3 本章小結(jié)65-67
• 5 固溶后預(yù)時(shí)效和預(yù)變形對(duì)合金組織與性能的影響67-81
• 5.1 預(yù)時(shí)效和預(yù)變形對(duì)合金性能的影響67-71
• 5.1.1 不同預(yù)時(shí)效溫度對(duì)合金性能的影響67-68
• 5.1.2 不同預(yù)時(shí)效時(shí)間對(duì)合金性能的影響68-69
• 5.1.3 預(yù)時(shí)效后不同溫變形量對(duì)合金性能的影響69-70
• 5.1.4 合金在不同處理下的峰值力學(xué)性能70-71
• 5.2 預(yù)時(shí)效和預(yù)變形對(duì)合金微觀組織的影響71-78
• 5.2.1 合金的TEM形貌71-78
• 5.2.2 合金的拉伸斷.形貌78
• 5.3 本章小結(jié)78-81
• 6 結(jié)論81-83
• 致謝83-85
• 參考文獻(xiàn)85-95
• 附錄 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄95

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2 曾周q，

本文編號(hào)：866388