本文關(guān)鍵詞：Sc對(duì)擠壓變形Al-4Cu-1Nd系合金低周疲勞性能的影響　出處：《沈陽工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：本文通過硬度測(cè)試、拉伸實(shí)驗(yàn)、低周疲勞實(shí)驗(yàn)、金相組織分析、X-射線衍射分析以及掃描電鏡觀察和透射電鏡觀察,研究了稀土元素Sc以及時(shí)效時(shí)間對(duì)Al-4Cu-1Nd合金的組織及性能的影響,以期可為該類鋁合金的工程應(yīng)用提供理論依據(jù)。顯微組織觀察結(jié)果表明,鑄態(tài)Al-4Cu-1Nd合金中添加0.1%稀土元素Sc可有效細(xì)化α-Al基體晶粒,當(dāng)繼續(xù)添加稀土元素Sc到0.2%時(shí),合金的晶粒尺寸較Al-4Cu-1Nd-0.1Sc合金并無明顯變化。稀土元素Sc可抑制T6態(tài)擠壓變形Al-4Cu-1Nd合金固溶過程中晶粒的長(zhǎng)大,促進(jìn)第二相的均勻析出。硬度及拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著時(shí)效時(shí)間的增加,T6態(tài)擠壓變形Al-4Cu-1Nd-x Sc合金的布氏硬度、抗拉強(qiáng)度以及屈服強(qiáng)度曲線均呈現(xiàn)出先增大后降低的趨勢(shì),斷后伸長(zhǎng)率曲線均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。其中,Al-4Cu-1Nd-0.2Sc合金在時(shí)效10h時(shí)達(dá)到峰時(shí)效,Al-4Cu-1Nd-0.1Sc合金在時(shí)效12h時(shí)達(dá)到峰時(shí)效,Al-4Cu-1Nd合金在時(shí)效18h時(shí)達(dá)到峰時(shí)效。在相同時(shí)效時(shí)間下,Al-4Cu-1Nd-0.2Sc合金的強(qiáng)度最高,Al-4Cu-1Nd-0.1Sc合金的斷后伸長(zhǎng)率最高。低周疲勞實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在低周疲勞加載條件下,T6態(tài)擠壓變形Al-4Cu-1Nd-x Sc合金的循環(huán)應(yīng)力響應(yīng)行為可表現(xiàn)為循環(huán)硬化以及循環(huán)穩(wěn)定。稀土元素Sc的添加可明顯提高Al-4Cu-1Nd合金的循環(huán)變形抗力。0.1%的稀土元素Sc添加到Al-4Cu-1Nd合金中可顯著提高Al-4Cu-1Nd合金的低周疲勞壽命,但當(dāng)稀土元素Sc的添加量為0.2%時(shí),合金的低周疲勞壽命反而會(huì)降低。Al-4Cu-1Nd-x Sc的塑性應(yīng)變幅、彈性應(yīng)變幅與疲勞斷裂時(shí)的載荷反向周次之間均呈線性關(guān)系,分別服從Coffin-Manson公式和Basquin公式。低周疲勞斷口觀察結(jié)果表明,T6態(tài)擠壓變形Al-4Cu-1Nd-x Sc合金的疲勞裂紋均以穿晶方式萌生于試樣表面,并以穿晶方式擴(kuò)展。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG146.21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1326760