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试谈显微Al1.04Mg0.85Si铝合金热变形行为与组织、性能

收藏本文 2024-03-25 点赞:9970 浏览:35510 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:为了提升合金的加工性能,降低生产成本,主要以6061合金为基础,通过降低Cu含量,同时添加Mn、 Cr、Zn等元素,设计出A1-1.04Mg-0.85Si铝合金。探讨了合金的均匀化工艺;采取热压缩模拟试验探讨了合金的高温变形行为,建立和浅析了合金的热加工图。通过晶间腐蚀,极化曲线等测试策略,借助OM, SEM和TEM,进一步探讨了热处理制度对合金组织、力学性能及腐蚀性能的影响,主要的探讨结果如下:(1)合金过烧温度为574.5℃,最佳均匀化工艺为(550℃,24h),在此条件下,合金中的非平衡低熔点共晶组织和Mg_2Si相基本溶入基体,晶界上的部分β-Al_5FeSi相转变成α-Al_8Fe2Si相。(2)合金热压缩,变形温度一定时,随应变速率增加,真应力增加;真应变速率不变,提升变形温度真应力降低;合金热压缩变形激活能Q值为170.878kJ/mol,其流变应力可用下述方程表示:(3)合金加工图中有着一个动态回复峰区:320-400℃和0.001-0.005s-1,峰值效率为27%;失稳区发生在温度310~390℃、应变速率0.01-10s-1范围,应避开在失稳区加工。(4)合金最佳热处理制度是:固溶温度540℃,固溶保温时间45min,人工时效温度165℃,时效时间9h。合金在该制度下的抗拉强度达到305MPa,屈服强度为276.7MPa,延伸率为16.2%。(5)合金晶间腐蚀倾向显著,峰时效状态下,合金腐蚀最为严重,过时效次之,欠时效最弱。关键词:Al-Mg-Si合金论文热处理论文显微组织论文力学性能论文腐蚀性能论文

    摘要3-4

    ABSTRACT4-8

    第一章 文献综述8-19

    1.1 铝及铝合金8

    1.2 Al-Mg-Si系铝合金8-10

    1.3 Al-Mg-Si系铝合金的均匀化热处理10-12

    1.4 合金高温热变形行为12-14

    1.4.1 真应力-真应变曲线12-14

    1.4.2 本构方程14

    1.5 Al-Mg-Si系铝合金的性能及时效析出14-17

    1.5.1 合金元素14-15

    1.5.2 时效析出相15-17

    1.6 Al-Mg-Si系铝合金的晶间腐蚀17-18

    1.7 本论文探讨的目的与内容18-19

    第二章 实验内容19-22

    2.1 合金成分19

    2.2 工艺路线19-20

    2.3 性能检测20

    2.3.1 硬度测量20

    2.3.2 室温拉伸20

    2.3.3 晶间腐蚀20

    2.3.4 极化曲线20

    2.4 微观组织浅析20-22

    2.4.1 DTA浅析20

    2.4.2 SEM观察与EDX浅析20-21

    2.4.3 金相观察21

    2.4.4 TEM观察21-22

    第三章 合金均匀化处理22-30

    3.1 实验策略22

    3.2 铸态合金组织及浅析22-24

    3.3 铸态合金的DTA浅析24

    3.4 均匀化态合金的组织浅析24-27

    3.4.1 不同均匀化温度下合金的金相组织24-25

    3.4.2 不同均匀化处理时间的组织25

    3.4.3 均匀化对合金元素分布的影响25-26

    3.4.4 均匀化对合金物相转变的影响26-27

    3.4.5 合金均匀化历程中的硬度变化27

    3.5 浅析与讨论27-29

    3.6 本章小结29-30

    第四章 合金高温热变形行为探讨30-42

    4.1 实验策略30

    4.2 合金真应力-真应变曲线30-32

    4.3 变形后合金的显微组织32-33

    4.4 合金流变应力方程的建立33-36

    4.5 加工图的绘制与浅析36-39

    4.6 变形激活能39-41

    4.7 本章小结41-42

    第五章 合金热处理工艺探讨42-54

    5.1 固溶温度对合金组织性能的影响42-44

    5.2 固溶时间对合金组织性能的影响44-46

    5.3 时效制度对组织性能的影响46-50

    5.4 正交实验50-53

    5.4.1 实验设计50-51

    5.4.2 实验结果与极差浅析51-52

    5.4.3 固溶温度和时效温度对力学性能影响52-53

    5.5 本章小结53-54

    第六章 热处理制度对合金腐蚀性能的影响54-58

    6.1 晶间腐蚀54-55

    6.2 合金极化曲线55-56

    6.3 浅析与讨论56-57

    6.4 本章小结57-58

    第七章 结论58-59

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