隨著時效強(qiáng)化型Al-Mg-Zn合金的開發(fā),Al-Mg系列合金的強(qiáng)度得到了極大的提升。作為新開發(fā)的合金體系,其強(qiáng)化機(jī)制和腐蝕機(jī)制尚不明確,因此在合金性能的進(jìn)一步開發(fā)上仍然存在很大的障礙。本課題以Al-Mg-3.0Zn(wt%)鋁合金為基礎(chǔ),通過改變合金中Mg元素的含量(3.5-5.6wt%)研究了 Mg含量變化對合金微觀組織、力學(xué)性能及腐蝕性能的影響,并以此為基礎(chǔ)對該時效強(qiáng)化型鋁合金的強(qiáng)化機(jī)制與腐蝕機(jī)制分別展開了研究。同時,優(yōu)化設(shè)計了該系列合金的制備工藝,使合金獲得了更優(yōu)的綜合性能。課題分別對不同Mg含量下合金的晶界強(qiáng)化機(jī)制、固溶強(qiáng)化機(jī)制以及析出強(qiáng)化機(jī)制進(jìn)行了對比研究。研究結(jié)果表明,該系列合金的屈服強(qiáng)度主要是由析出強(qiáng)化所貢獻(xiàn)的。由于晶內(nèi)析出相的形貌、尺寸、數(shù)量和分布等特性幾乎不隨Mg含量的變化而改變,因此隨著Mg含量的變化,析出強(qiáng)化的強(qiáng)化效果也沒有發(fā)生明顯的變化。不同合金之間強(qiáng)度的變化主要取決于Mg原子固溶強(qiáng)化效應(yīng)的改變:隨著Mg含量的降低,Mg溶質(zhì)原子在合金基體中的固溶度也降低,導(dǎo)致固溶強(qiáng)化效果被減弱。由于合金的晶粒尺寸隨著Mg含量的降低而增大,合金晶界強(qiáng)化效果也隨之降低,但是它對強(qiáng)度...

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 時效強(qiáng)化型Al-Mg-Zn合金
    2.2 時效強(qiáng)化型Al-Mg-Zn合金的合金化
    2.3 鋁合金的強(qiáng)化機(jī)制
        2.3.1 晶界強(qiáng)化
        2.3.2 固溶強(qiáng)化
        2.3.3 析出強(qiáng)化
        2.3.4 形變強(qiáng)化
        2.3.5 強(qiáng)化效果迭加
    2.4 鋁合金的腐蝕機(jī)制
        2.4.1 點(diǎn)腐蝕
        2.4.2 晶間腐蝕
        2.4.3 剝落腐蝕
        2.4.4 應(yīng)力腐蝕開裂
    2.5 形變熱處理工藝概述
        2.5.1 鋁合金的形變熱處理
        2.5.2 鋁合金形變熱處理的分類
    2.6 本課題研究工作
        2.6.1 研究目的和意義
        2.6.2 研究方案
        2.6.3 研究內(nèi)容
3 實驗材料和方法
    3.1 實驗原材料
    3.2 合金板材制備
        3.2.1 熔煉鑄造
        3.2.2 鑄錠均勻化熱處理
        3.2.3 鑄錠熱軋、再結(jié)晶退火和冷軋
        3.2.4 板材固溶、時效處理
    3.3 微觀組織分析與性能檢測
        3.3.1 微觀組織分析
        3.3.2 性能檢測
4 時效強(qiáng)化型Al-Mg-Zn合金的制備工藝及其強(qiáng)化機(jī)制研究
    4.1 合金成分設(shè)計
    4.2 時效強(qiáng)化型Al-Mg-Zn合金的關(guān)鍵熱處理工藝
        4.2.1 均勻化熱處理工藝
        4.2.2 固溶處理工藝
        4.2.3 人工時效工藝
    4.3 時效強(qiáng)化型Al-Mg-Zn合金的強(qiáng)化機(jī)制
        4.3.1 時效強(qiáng)化型Al-Mg-Zn合金的強(qiáng)度
        4.3.2 晶界強(qiáng)化
        4.3.3 固溶強(qiáng)化
        4.3.4 析出強(qiáng)化
        4.3.5 時效強(qiáng)化型Al-Mg-Zn合金的強(qiáng)化機(jī)制
    4.4 時效強(qiáng)化型Al-Mg-Zn合金的塑性
    4.5 本章小結(jié)
5 時效強(qiáng)化型Al-Mg-Zn合金的腐蝕機(jī)制
    5.1 晶間腐蝕性能及機(jī)制
        5.1.1 Mg元素對晶間腐蝕性能及晶界析出相的影響
        5.1.2 Mg元素對晶界特征分布的影響
        5.1.3 時效強(qiáng)化型Al-Mg-Zn合金的晶間腐蝕機(jī)制
    5.2 剝落腐蝕性能及機(jī)制
    5.3 應(yīng)力腐蝕開裂性能及機(jī)制
    5.4 本章小結(jié)
6 時效強(qiáng)化型Al-Mg-Zn合金的最終形變熱處理
    6.1 最終形變熱處理對Al-Mg-Zn合金組織性能的影響
    6.2 最終形變熱處理工藝參數(shù)對合金組織性能的影響
        6.2.1 變形工藝對合金組織性能的影響
        6.2.2 終時效溫度對T相析出及合金性能的影響
        6.2.3 FTMT加工次序?qū)辖鹆W(xué)性能的影響
    6.3 Mg元素含量對Al-Mg-Zn合金FTMT的影響
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3991398