本文關鍵詞：高壓對Al-20Mg合金固態(tài)相變及力學性能影響

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【摘要】：本文對Al-20Mg合金高壓下固態(tài)相變進行了研究,分析了溫度及壓力對Al-20Mg合金固態(tài)組織、物相及力學性能的影響,并對高壓試樣常壓時效機制及Al-Mg相圖富Al端隨壓力變化趨勢進行了探討。通過物相分析發(fā)現,Al-20Mg合金在2GPa 200℃保溫保壓1h,其第二相由鑄態(tài)β相轉變?yōu)閬喎�(wěn)固溶體和γ相,γ相呈球狀分布于亞穩(wěn)固溶體中。在2GPa 250℃保溫保壓1h,γ相相對粗化,出現奧斯瓦爾德熟化,亞穩(wěn)固溶體向無序固溶體轉變,且原第二相與α-Al交界處的γ相出現溶解,此處過飽和固溶體中Mg原子有向α-Al擴散趨勢。在2GPa 300℃保溫保壓1h,亞穩(wěn)固溶體消失,γ相含量較少,試樣固溶度出現大范圍不均勻。在2GPa 350℃保溫保壓1h,γ相消失,得到全部Al基固溶體,但固溶度依舊不均勻。在2GPa 400℃保溫保壓1h,得到均勻Al基固溶體。3GPa 200℃保溫保壓1h及3GPa 250℃保溫保壓1h與2GPa 200℃保溫保壓1h及2GPa 250℃保溫保壓1h對比,試樣內γ相減少,Al基固溶體增多,說明進入Al基固溶體單相區(qū)所需溫度更低,壓力增加使Al-Mg相圖Al基固溶體區(qū)域擴大。Al-20Mg合金2GPa 400℃保溫保壓1h后再經常壓180℃時效10h處理,存在固溶體失穩(wěn)分解過程及密集析出區(qū),析出相為有規(guī)律層片狀分布,不同晶粒層片取向不同,與沿母相特定慣習面析出有關。高壓固溶的Al-20Mg合金是抗拉強度和塑性均顯著優(yōu)于常壓時效的Al-20Mg合金,這是由于高壓使試樣固溶度提高,而且通過塑性變形后升溫再結晶使晶粒得到細化。高壓固溶能顯著改善Al-20Mg合金鑄態(tài)組織,鑄態(tài)Al-20Mg合金經高壓固溶后的力學性能比高壓凝固的Al-20Mg合金要高。Al-20Mg合金經2GPa 250℃保溫保壓1h處理試樣斷裂方式為穿晶斷裂,斷裂強度取決于晶粒細化程度及第二相相間距。2GPa 400℃保溫保壓1h的Al-20Mg合金及2GPa高壓凝固的Al-20Mg合金均為沿晶斷裂。Al-20Mg合金高壓固溶后再經過常壓時效主要為解理斷裂。高壓固溶的Al-20Mg試樣維氏硬度低于常壓時效試樣。無論是高壓固溶還是常壓固溶,經過常壓時效后合金硬度普遍高于鑄態(tài)。
【關鍵詞】：Al-20Mg合金 高壓 固態(tài)相變 力學性能
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 課題背景和研究意義8-9
• 1.2 高壓技術與設備9-10
• 1.3 高壓對合金組織及性能的影響10-15
• 1.3.1 高壓對Al-Mg合金凝固組織及及力學性能影響10-12
• 1.3.2 高壓固溶對Cu52Cr48 合金硬度和抗壓性能的影響12-13
• 1.3.3 高壓固溶對AZ91D鎂合金組織的影響13-15
• 1.4 高壓對合金相圖及晶體形核結晶影響15-17
• 1.4.1 高壓對合金相圖的影響15-16
• 1.4.2 高壓對晶體形核結晶影響16-17
• 1.5 Al-Mg二元合金概述17-18
• 1.6 論文主要研究內容18-19
• 第2章 實驗材料與實驗方法19-22
• 2.1 Al-20Mg鑄態(tài)材料的制備19
• 2.2 固溶及時效參數設定19
• 2.3 Al-20Mg高壓試樣的制備19-20
• 2.4 測試分析方法20-22
• 2.4.1 物相分析20
• 2.4.2 顯微組織觀察20-21
• 2.4.3 相變溫度測定21
• 2.4.4 顯微硬度測試21
• 2.4.5 拉伸強度測試21-22
• 第3章Al-20Mg高壓固溶及常壓時效組織變化22-51
• 3.1 引言22
• 3.2 鑄態(tài)Al-20Mg組織及物相分析22-24
• 3.3 高壓下不同參數對Al-20Mg合金組織影響24-37
• 3.3.1 2GPa 200℃保溫保壓 1h組織及物相變化24-28
• 3.3.2 2GPa 250℃保溫保壓 1h組織及物相變化28-31
• 3.3.3 2GPa 300℃保溫保壓 1h組織及物相變化31-33
• 3.3.4 2GPa 350℃及 2GPa 400℃保溫保壓 1h組織及物相變化33-35
• 3.3.5 3GPa 200℃及 3GPa 250℃保溫保壓 1h組織及物相變化35-37
• 3.4 常壓下Al-20Mg時效析出組織變化37-40
• 3.4.1 2GPa 400℃1h試樣常壓時效后組織變化37-38
• 3.4.2 鑄態(tài)試樣常壓固溶+常壓時效后組織變化38-40
• 3.5 高壓下Al-20Mg固溶度變化及 γ 相形成原因分析40-44
• 3.6 高壓試樣常壓時效 β 相析出機制44-49
• 3.7 本章小結49-51
• 第4章Al-20Mg高壓固溶及常壓時效力學性能51-62
• 4.1 引言51
• 4.2 不同組織Al-20Mg拉伸性能及斷裂機制51-60
• 4.2.1 拉伸性能51-56
• 4.2.2 斷口分析56-59
• 4.2.3 維氏硬度59-60
• 4.3 本章小結60-62
• 結論62-63
• 參考文獻63-68
• 致謝68

【參考文獻】

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1 王淑英;;高壓熱處理對Cu52Cr48合金硬度和抗壓性能的影響[J];金屬熱處理;2014年02期

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本文編號：925068