【摘要】：Al-Zn-Mg-Cu合金因其優(yōu)異的比強度被廣泛地用于航天航空領域。該合金在熱加工過程中經常受到熱—力的耦合作用。本文選擇商用的7050合金軋板作為研究對象,在0%、3%、6%、9%、12%、18%壓縮應變下分別進行時效6h、12h、18h,通過金相顯微鏡、透射電鏡(TEM)和DSC分析對應變時效過程中的顯微組織演變進行表征,利用分子動力學軟件(LAMMPS)計算合金在應變時效下固溶原子的擴散動力學參數,研究不同應變量對Al-Zn-Mg-Cu合金時效析出行為的影響,分析不同應變量時效后鋁合金試樣力學性能和腐蝕性能的區(qū)別,闡述應變時效對Al-Zn-Mg-Cu合金組織與腐蝕性能的影響。本文得到的主要結論如下:(1)金相照片顯示Al-Zn-Mg-Cu合金經過不同壓縮應變量的時效后,試樣內晶粒尺寸拉長變大,溶質原子沿晶界大量脫溶,形成許多的富集區(qū)。未應變時效試樣的富集區(qū)最多,而應變時效試樣的富集區(qū)隨應變量的增加先減少后增多。通過TEM和DSC分析,應變時效會促進試樣晶內晶界析出相(η'相)的析出,析出相的尺寸隨應變量的增加而增大,晶界無析出帶也隨應變量的增加而變寬。(2)Al-Zn-Mg-Cu合金的硬度隨著應變量的不斷增加而增大,而合金的電導率則因為應變時效的進行先降低后升高。同時基于阿弗拉密公式通過電導率推導出Al-Zn-Mg-Cu合金在120°C下應變時效的析出動力學方程:當應變量小于9%時,f=1-exp(-0.0141t0.5214-0.1ε);當應變量大于9%時,f=1-exp{-(0.0141-0.01ε)t0.5214}。(3)用LAMMPS計算了Al-Zn-Mg-Cu合金在不同應變時效后Zn、Mg和Cu原子的擴散系數,發(fā)現(xiàn)三種原子的擴散系數都隨著應變量的增大而增大,而且合金內固溶原子的擴散系數順序為ZnMgCu。模擬結果顯示在應變時效條件下,Zn和Mg原子比Cu原子更容易團簇析出。而Zn和Mg原子是析出相η'相的主要成分,通過分子動力學的模擬可以知道經過應變時效后會促進合金內η'相的析出。(4)應變時效后Al-Zn-Mg-Cu合金內粗大的晶內和晶界析出相是降低合金抗腐蝕能力的主要原因。應變量的增大會促進合金晶內和晶界析出相的長大以及PFZ的粗化,使得電勢差異增大,加劇晶界的腐蝕。通過極化曲線和交流阻抗譜的電化學參數分析可知應變量為3%時效6h合金試樣的抗腐蝕能力最好,應變量為18%時效18h合金試樣的抗腐蝕能力最差。
【圖文】：

ＭＰｔ的體積分數越大、分布越彌散，則強化效果越好；ＭＰｔ的強度越高，越逡逑均勻，則斷裂|~性和抗應力腐蝕性越好。因此，對強度、斷裂初性和抗應力腐蝕逡逑性能三者的綜合考慮，ＭＰｔ以均勻細小的ｒＶ半共格亞穩(wěn)相為主時最好。圖１－１為逡逑７０７５鋁合金試樣時效后的透射電鏡圖像［１（）］。從圖中可以看出，基體析出相的大逡逑小比較勻稱，彌散分布，而在應變時效后，基體析出相的尺寸明顯增大。逡逑■邋■逡逑圖１－１邋７０７５鋁合金的ＴＥＭ照片［｜（）］邋（ａ）無應力時效，（ｂ）應力時效逡逑３逡逑

ＭＰｔ的體積分數越大、分布越彌散，則強化效果越好；ＭＰｔ的強度越高，越逡逑均勻，則斷裂|~性和抗應力腐蝕性越好。因此，對強度、斷裂初性和抗應力腐蝕逡逑性能三者的綜合考慮，ＭＰｔ以均勻細小的ｒＶ半共格亞穩(wěn)相為主時最好。圖１－１為逡逑７０７５鋁合金試樣時效后的透射電鏡圖像［１（）］。從圖中可以看出，基體析出相的大逡逑小比較勻稱，彌散分布，而在應變時效后，基體析出相的尺寸明顯增大。逡逑■邋■逡逑圖１－１邋７０７５鋁合金的ＴＥＭ照片［｜（）］邋（ａ）無應力時效，（ｂ）應力時效逡逑３逡逑
【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG156.92;TG146.21

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1 史巨杰，柳曾典，，李培寧;應變時效對失效評定圖和斷裂評定的影響[J];沈陽化工學院學報;1994年01期

2 王其閔;章熙康;;α

本文編號：2644580