納米TiC對7085鋁合金組織性能的影響
發(fā)布時間:2021-08-19 07:29
Al-Zn-Mg-Cu合金因為其優(yōu)良的綜合性能,目前被廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、武器裝備等領(lǐng)域。但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,其性能很難滿足某些高科技領(lǐng)域的要求。所以在鋁合金中添加陶瓷顆粒來制備性能更加優(yōu)異的鋁基復(fù)合材料(AMC)。本文基體合金選用Al-Zn-Mg-Cu系合金中綜合性能較為優(yōu)異的7085鋁合金,通過內(nèi)生的方式制備不同含量的納米TiC/7085復(fù)合材料,通過熱軋制以及攪拌摩擦加工的方式來探究納米TiC增強顆粒對7085鋁基復(fù)合材料的組織與性能影響。研究結(jié)果表明:(1)納米TiC顆粒能夠在7085鋁合金中充當(dāng)異質(zhì)核心的作用,能夠明顯的細(xì)化7085鋁合金的鑄態(tài)組織。熱變形處理中,納米TiC顆粒的添加能夠促進(jìn)7085基體合金的動態(tài)再結(jié)晶,隨著納米TiC含量的提高,7085基體合金的動態(tài)再結(jié)晶從初始的0.5%提高到27%。在T6處理過程中,納米TiC顆粒對亞晶結(jié)構(gòu)釘扎,穩(wěn)定亞晶粒,阻礙復(fù)合材料再結(jié)晶;平均晶粒尺寸隨著納米TiC含量的增加而增大。與基體合金相比,0.5 wt%納米TiC顆粒增強7085鋁基復(fù)合材料表現(xiàn)出最優(yōu)異的室溫力學(xué)性能,抗拉強度從512MPa上升到了608MPa,提...
【文章來源】:江蘇理工學(xué)院江蘇省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Al-Zn-Mg-Cu系合金在B29客機以和M984A4救援車的上應(yīng)用
江蘇理工學(xué)院碩士學(xué)位論文2表1-17085合金的性能[11]AlloyUTS/MPaYS/MPaElongation/%Hardness/RBConductivity/%7085-7651plate5194687.88539.87085-7452dieforgings5404979.48241.5(a)B29客機(b)M984A4救援車圖1-1Al-Zn-Mg-Cu系合金在B29客機以和M984A4救援車的上應(yīng)用從上世紀(jì)80年代開始,我國開始對超強鋁合金進(jìn)行研究,起初由東北輕合金有限公司和中南大學(xué)共同研究超強鋁合金,發(fā)展較為迅速。隨后在常規(guī)連續(xù)鑄造技術(shù)和噴射成形技術(shù)被開發(fā)應(yīng)用之后,北京航空材料研究工作所成功研發(fā)出7A55鋁合金和7A60鋁合金,而且7A60鋁合金中的總合金元素含量達(dá)到15%。在“十五”期間,我國開始正式在7085鋁合金基礎(chǔ)上進(jìn)行研究,申請注冊了7A85合金牌號,并對其T74熱處理申請專利[13-17],F(xiàn)今國內(nèi)研制的超強鋁合金已經(jīng)在航空航天方面上得到大量應(yīng)用。圖1-2是國內(nèi)研制超強鋁合金在國產(chǎn)客機C919上的應(yīng)用。圖1-2C919客機上Al-Zn-Mg-Cu合金的應(yīng)用
納米TiC對7085鋁合金組織性能的影響5圖1-3納米顆粒在基體中分布示意圖1.3.1傳統(tǒng)塑性變形工藝1.3.1.1軋制工藝軋制是通過兩個軋輥之間的碾壓力使材料截面受到壓縮減小,長度和寬度增長的一種壓力加工方式,軋制示意圖如圖1-4所示。軋制一般分為冷軋和熱軋兩種方式。圖1-4軋制工藝原理圖(1)冷軋:金屬在常溫下狀態(tài)下進(jìn)行軋制,雖然在軋制過程中,金屬板材會產(chǎn)生熱量,但是依舊稱為冷軋。經(jīng)過連續(xù)變形的冷軋材料性能較差,硬度高,需要進(jìn)行進(jìn)一步的熱處理才能恢復(fù)其性能。(2)熱軋:金屬材料需要加熱到其再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行軋制。在軋制工藝中軋制溫度、下壓量、應(yīng)變速率是比較重要的因素[35-37]:(a)軋制溫度:溫度的升高能夠給金屬材料的塑性得到改善,原子熱運動的能量增加,那些具有明顯擴散特性的塑性變形機構(gòu)(晶界滑移機構(gòu)、非晶機構(gòu)、溶
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高強度鋁合金及其先進(jìn)焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 宋洪杰. 世界有色金屬. 2018(13)
[2]擠壓溫度對Al-Zn-Mg-Cu合金動態(tài)再結(jié)晶、時效組織和力學(xué)性能的影響[J]. 薛杰,王有為,張志豪,謝建新. 中國有色金屬學(xué)報. 2017(11)
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[4]軋制變形量對Al-5Zn-3Mg-1Cu合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 李東鋒,張新明,劉勝膽,尹邦文,雷越. 華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(11)
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[7]7xxx系鋁合金的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 陳小明,宋仁國,李杰. 材料導(dǎo)報. 2009(03)
[8]微量Sc對AA7085鋁合金組織與性能的影響[J]. 肖代紅,巢宏,陳康華,黃伯云. 中國有色金屬學(xué)報. 2008(12)
[9]超高強鋁合金的發(fā)展[J]. 孫洪軍,楊興玲. 機械工程師. 2007(09)
[10]晶須增強鋁、鎂金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 肖利,于立軍. 吉林師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(02)
博士論文
[1]內(nèi)生納米TiCp/Al-Cu-Mg復(fù)合材料的制備、組織與室溫高溫性能[D]. 王磊.吉林大學(xué) 2017
[2]納米TiCp/Al-Cu復(fù)合材料制備和組織與力學(xué)性能的研究[D]. 周東帥.吉林大學(xué) 2014
[3]7085鋁合金熱加工力學(xué)行為及微觀組織演變規(guī)律研究[D]. 劉文義.重慶大學(xué) 2014
[4]7085高強鋁合金鍛造成形和組織性能研究[D]. 陳送義.中南大學(xué) 2013
碩士論文
[1]擠壓鑄造Al-Zn-Mg-Cu合金組織與性能研究[D]. 馬士平.沈陽工業(yè)大學(xué) 2019
[2]擠壓工藝對Al-Zn-Mg系合金組織性能的影響[D]. 杜勛貴.沈陽工業(yè)大學(xué) 2019
[3]7085/7085+TiC鋁合金軋制及熱處理工藝研究[D]. 張憬.江蘇理工學(xué)院 2018
[4]7075鋁合金板材熱軋過程中組織性能變化規(guī)律研究[D]. 鞠英男.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[5]等徑角擠壓對一種新型Al-Zn-Mg-Cu合金的組織性能的影響[D]. 劉紅麗.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[6]內(nèi)生TiC顆粒對TiC/7075Al復(fù)合材料組織及性能的影響[D]. 胡威.吉林大學(xué) 2015
[7]熱擠壓對噴射沉積Al-Zn-Mg-Cu合金組織及性能的影響[D]. 蘇睿明.沈陽工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號:3350989
【文章來源】:江蘇理工學(xué)院江蘇省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Al-Zn-Mg-Cu系合金在B29客機以和M984A4救援車的上應(yīng)用
江蘇理工學(xué)院碩士學(xué)位論文2表1-17085合金的性能[11]AlloyUTS/MPaYS/MPaElongation/%Hardness/RBConductivity/%7085-7651plate5194687.88539.87085-7452dieforgings5404979.48241.5(a)B29客機(b)M984A4救援車圖1-1Al-Zn-Mg-Cu系合金在B29客機以和M984A4救援車的上應(yīng)用從上世紀(jì)80年代開始,我國開始對超強鋁合金進(jìn)行研究,起初由東北輕合金有限公司和中南大學(xué)共同研究超強鋁合金,發(fā)展較為迅速。隨后在常規(guī)連續(xù)鑄造技術(shù)和噴射成形技術(shù)被開發(fā)應(yīng)用之后,北京航空材料研究工作所成功研發(fā)出7A55鋁合金和7A60鋁合金,而且7A60鋁合金中的總合金元素含量達(dá)到15%。在“十五”期間,我國開始正式在7085鋁合金基礎(chǔ)上進(jìn)行研究,申請注冊了7A85合金牌號,并對其T74熱處理申請專利[13-17],F(xiàn)今國內(nèi)研制的超強鋁合金已經(jīng)在航空航天方面上得到大量應(yīng)用。圖1-2是國內(nèi)研制超強鋁合金在國產(chǎn)客機C919上的應(yīng)用。圖1-2C919客機上Al-Zn-Mg-Cu合金的應(yīng)用
納米TiC對7085鋁合金組織性能的影響5圖1-3納米顆粒在基體中分布示意圖1.3.1傳統(tǒng)塑性變形工藝1.3.1.1軋制工藝軋制是通過兩個軋輥之間的碾壓力使材料截面受到壓縮減小,長度和寬度增長的一種壓力加工方式,軋制示意圖如圖1-4所示。軋制一般分為冷軋和熱軋兩種方式。圖1-4軋制工藝原理圖(1)冷軋:金屬在常溫下狀態(tài)下進(jìn)行軋制,雖然在軋制過程中,金屬板材會產(chǎn)生熱量,但是依舊稱為冷軋。經(jīng)過連續(xù)變形的冷軋材料性能較差,硬度高,需要進(jìn)行進(jìn)一步的熱處理才能恢復(fù)其性能。(2)熱軋:金屬材料需要加熱到其再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行軋制。在軋制工藝中軋制溫度、下壓量、應(yīng)變速率是比較重要的因素[35-37]:(a)軋制溫度:溫度的升高能夠給金屬材料的塑性得到改善,原子熱運動的能量增加,那些具有明顯擴散特性的塑性變形機構(gòu)(晶界滑移機構(gòu)、非晶機構(gòu)、溶
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[9]超高強鋁合金的發(fā)展[J]. 孫洪軍,楊興玲. 機械工程師. 2007(09)
[10]晶須增強鋁、鎂金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 肖利,于立軍. 吉林師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(02)
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[1]內(nèi)生納米TiCp/Al-Cu-Mg復(fù)合材料的制備、組織與室溫高溫性能[D]. 王磊.吉林大學(xué) 2017
[2]納米TiCp/Al-Cu復(fù)合材料制備和組織與力學(xué)性能的研究[D]. 周東帥.吉林大學(xué) 2014
[3]7085鋁合金熱加工力學(xué)行為及微觀組織演變規(guī)律研究[D]. 劉文義.重慶大學(xué) 2014
[4]7085高強鋁合金鍛造成形和組織性能研究[D]. 陳送義.中南大學(xué) 2013
碩士論文
[1]擠壓鑄造Al-Zn-Mg-Cu合金組織與性能研究[D]. 馬士平.沈陽工業(yè)大學(xué) 2019
[2]擠壓工藝對Al-Zn-Mg系合金組織性能的影響[D]. 杜勛貴.沈陽工業(yè)大學(xué) 2019
[3]7085/7085+TiC鋁合金軋制及熱處理工藝研究[D]. 張憬.江蘇理工學(xué)院 2018
[4]7075鋁合金板材熱軋過程中組織性能變化規(guī)律研究[D]. 鞠英男.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[5]等徑角擠壓對一種新型Al-Zn-Mg-Cu合金的組織性能的影響[D]. 劉紅麗.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[6]內(nèi)生TiC顆粒對TiC/7075Al復(fù)合材料組織及性能的影響[D]. 胡威.吉林大學(xué) 2015
[7]熱擠壓對噴射沉積Al-Zn-Mg-Cu合金組織及性能的影響[D]. 蘇睿明.沈陽工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號:3350989
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