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试议结晶锆铒复合微合金化对工业纯铝组织性能影响查抄袭率

收藏本文 2024-02-24 点赞:28317 浏览:123379 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:采取铸锭冶金法制备了Al-0.15Zr、Al-0.2Er、 Al-0.15Zr-0.1Er、 Al-0.15Zr-0.2Er、 Al-0.15Zr-0.4Er合金。采取金相组织观察、X射线衍射浅析、扫描电镜观察、EPMA区域定量浅析、透射电镜和高分辨透射电镜观察等组织浅析技术以及硬度、拉伸强度和电阻率等性能测试手段,探讨了5种实验合金在不同状态(铸态、均匀化态、冷轧态、退火态)下的微观组织和性能,浅析讨论了不同状态合金中Zr、 Er的主要有着形式和作用机制。得到的主要结论如下:单独添加0.2%Er不能细化工业纯铝的晶粒,但能有效细化二次枝晶组织,0.15%Zr+0.2%Er复合添加的细晶作用与0.15%Zr单独添加的相当。在本实验条件下,测定Er在工业纯铝中的最大固溶量约为0.09%,Er能和工业纯铝中的Fe发生交互作用,使工业纯铝中的铝铁相由粗大的针条状、骨骼状转变为较小的短棒状及块状,同时基体中会出现微米级、球状或类球状的含Er富铁相,但Er添加量大于0.2%时晶界会有初生Al3Er相析出。在400℃退火时,复合添加0.15%Zr+0.2%Er合金的峰值硬度较铸态合金提升55%,大于两者单独添加产生的强化效果之和,这主要是因为合金中析出了L12结构的纳米级Al3(Er,Zr)复合相,与基体共格,其心部富含Er而外层富含Zr,在400℃下的粗化速率显著低于Al3Er相。Al3(Er,Zr)相较好的强化作用及耐热性能得益于Er和Zr的协同作用,扩散较快的Er在基体中先形成Al3Er,为Zr的脱溶析出提供形核长大的核心,推动Al-Zr固溶体的分解,而扩散较慢的Zr吸附在析出相的外层,抑制析出相的粗化。微量Zr、 Er显著提升了合金的再结晶温度特别是再结晶终了温度,Al-0.15Zr-0.2Er合金的再结晶开始温度和终了温度达到300℃和450℃。对于Al-0.15Zr-0.2Er合金的再结晶,亚晶聚合和亚晶长大为主要的形核机制,细小弥散分布的Al3(Er,Zr)粒子钉扎位错、亚晶界和晶界,使再结晶温度大幅度提升。关键词:工业纯铝论文锆论文铒论文第二相论文再结晶论文

    摘要3-4

    ABSTRACT4-8

    第一章 文献综述8-19

    1.1 引言8-9

    1.2 Zr在铝合金中的微合金化作用9-12

    1.2.1 基本性质9

    1.2.2 有着形式9-11

    1.2.3 作用机制11-12

    1.3 稀土元素Er及其在铝合金中的运用12-15

    1.3.1 概述12-13

    1.3.2 Al-Er相图13

    1.3.3 在铝合金中的运用13-15

    1.4 铝合金复合微合金化探讨15-18

    1.5 本课题的探讨目的和主要内容18-19

    第二章 材料制备与实验策略19-24

    2.1 实验案例19

    2.2 材料制备19-21

    2.2.1 合金的熔炼19-20

    2.2.2 热处理与轧制20

    2.2.3 稳定化退火20-21

    2.3 性能测试21-22

    2.3.1 硬度21

    2.3.2 电阻率21

    2.3.3 拉伸强度21-22

    2.4 组织观察与浅析22-24

    2.4.1 金相组织观察22

    2.4.2 X射线衍射浅析22

    2.4.3 SEM观察与能谱浅析22

    2.4.4 EPMA区域定量浅析22-23

    2.4.5 TEM观察与浅析23-24

    第三章 锆铒对工业纯铝铸态组织和性能的影响24-38

    3.1 对组织的影响浅析24-32

    3.1.1 金相组织观察24-25

    3.1.2 X射线衍射浅析25-26

    3.1.3 SEM观察与能谱浅析26-28

    3.1.4 EPMA区域定量浅析28-29

    3.1.5 TEM观察与浅析29-32

    3.2 对性能的影响浅析32-34

    3.2.1 硬度32-33

    3.2.2 电阻率33-34

    3.3 有着形式与作用机理34-36

    3.4 小结36-38

    第四章 退火对含锆铒合金析出行为及性能的影响38-51

    4.1 性能测试38-41

    4.1.1 硬度38-40

    4.1.2 电阻率40-41

    4.2 第二相浅析41-47

    4.2.1 分布和尺寸41-45

    4.2.2 微观结构45-47

    4.3 强化机制47-48

    4.4 耐热机理48-50

    4.5 小结50-51

    第五章 含锆铒合金的再结晶行为探讨51-61

    5.1 再结晶温度的测定51-52

    5.2 组织观察与浅析52-56

    5.2.1 金相组织观察52-53

    5.2.2 透射电镜观察与浅析53-56

    5.3 再结晶形核机制56-58

    5.4 第二相对再结晶的影响58-60

    5.5 小结60-61

    第六章 结论61-62

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