Sc对Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr合金组织和力学性能的影响

发布时间：2024-04-18 05:05

　　Al-Zn-Mg-Cu系合金是可热处理强化的合金,经过适当的热处理后会具有较高的强度、硬度以及良好的韧性、加工性能和焊接性能。此外,Al-Zn-Mg-Cu系合金由于其质量轻,轻量化效果显著,已经开始逐渐替代钢材成为主要的结构材料用于航空航天和交通运输等领域。迄今为止,在提高Al-Zn-Mg-Cu系合金强度、硬度、韧性方面以及改善合金的抗腐蚀性能方面,稀土元素Sc和Zr已被证明是最为有效的微合金化元素。本文主要研究了稀土元素Sc对Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr合金的显微组织、拉伸性能以及低周疲劳性能的影响规律,以期为此种合金的实际工程应用提供可靠的依据。显微组织观察结果表明:添加0.2%Sc元素后,可明显细化铸态、轧制态以及固溶+时效(T6)热处理后的Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr合金的晶粒。除此之外,在Al-6.5Zn-2.3Mg-2.0Cu-0.2Ce-0.1Zr(-0.2Sc)合金晶内可观察到大量的η’(MgZn₂)相以及弥散析出的Al₃(Zr,Sc)相,在晶界处可观察到...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的概述
    1.2 主要合金元素的作用
    1.3 微量元素在合金中的作用
        1.3.1 元素Zr在铝合金中的作用
        1.3.2 稀土元素在铝合金中的作用
    1.4 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金热处理工艺
        1.4.1 均匀化处理
        1.4.2 固溶处理
        1.4.3 时效处理
    1.5 铝合金的疲劳
    1.6 本课题的意义与目的
第2章 实验材料、设备及方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
    2.3 实验内容与方法
        2.3.1 合金的熔炼
        2.3.2 合金的均匀化处理
        2.3.3 合金的热扎
        2.3.4 合金的热处理
    2.4 力学性能测试
        2.4.1 拉伸性能测试
        2.4.2 疲劳性能测试
    2.5 组织结构分析与疲劳断口形貌观察
        2.5.1 显微组织观察
        2.5.2 扫描电镜观察
        2.5.3 透射电镜观察
第3章 实验结果与分析
    3.1 合金的显微组织
    3.2 合金的拉伸性能
    3.3 拉伸断口形貌观察与分析
    3.4 合金的低周疲劳行为
        3.4.1 循环应力响应行为
        3.4.2 低周疲劳寿命行为
        3.4.3 循环应力应变行为
    3.5 疲劳变形机理
    3.6 疲劳断口形貌观察与分析
        3.6.1 疲劳裂纹源区形貌
        3.6.2 疲劳裂纹扩展区形貌
第4章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3957467