本文關鍵詞：Sc對擠壓變形Al-4Cu-1Nd系合金低周疲勞性能的影響　出處：《沈陽工業(yè)大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： Al-4Cu-1Nd-xSc合金 顯微組織 拉伸性能 低周疲勞

【摘要】：本文通過硬度測試、拉伸實驗、低周疲勞實驗、金相組織分析、X-射線衍射分析以及掃描電鏡觀察和透射電鏡觀察,研究了稀土元素Sc以及時效時間對Al-4Cu-1Nd合金的組織及性能的影響,以期可為該類鋁合金的工程應用提供理論依據(jù)。顯微組織觀察結果表明,鑄態(tài)Al-4Cu-1Nd合金中添加0.1%稀土元素Sc可有效細化α-Al基體晶粒,當繼續(xù)添加稀土元素Sc到0.2%時,合金的晶粒尺寸較Al-4Cu-1Nd-0.1Sc合金并無明顯變化。稀土元素Sc可抑制T6態(tài)擠壓變形Al-4Cu-1Nd合金固溶過程中晶粒的長大,促進第二相的均勻析出。硬度及拉伸實驗結果表明,隨著時效時間的增加,T6態(tài)擠壓變形Al-4Cu-1Nd-x Sc合金的布氏硬度、抗拉強度以及屈服強度曲線均呈現(xiàn)出先增大后降低的趨勢,斷后伸長率曲線均呈現(xiàn)下降的趨勢。其中,Al-4Cu-1Nd-0.2Sc合金在時效10h時達到峰時效,Al-4Cu-1Nd-0.1Sc合金在時效12h時達到峰時效,Al-4Cu-1Nd合金在時效18h時達到峰時效。在相同時效時間下,Al-4Cu-1Nd-0.2Sc合金的強度最高,Al-4Cu-1Nd-0.1Sc合金的斷后伸長率最高。低周疲勞實驗結果表明,在低周疲勞加載條件下,T6態(tài)擠壓變形Al-4Cu-1Nd-x Sc合金的循環(huán)應力響應行為可表現(xiàn)為循環(huán)硬化以及循環(huán)穩(wěn)定。稀土元素Sc的添加可明顯提高Al-4Cu-1Nd合金的循環(huán)變形抗力。0.1%的稀土元素Sc添加到Al-4Cu-1Nd合金中可顯著提高Al-4Cu-1Nd合金的低周疲勞壽命,但當稀土元素Sc的添加量為0.2%時,合金的低周疲勞壽命反而會降低。Al-4Cu-1Nd-x Sc的塑性應變幅、彈性應變幅與疲勞斷裂時的載荷反向周次之間均呈線性關系,分別服從Coffin-Manson公式和Basquin公式。低周疲勞斷口觀察結果表明,T6態(tài)擠壓變形Al-4Cu-1Nd-x Sc合金的疲勞裂紋均以穿晶方式萌生于試樣表面,并以穿晶方式擴展。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG146.21

【參考文獻】

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