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微合金化（Ce、Sn）对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

2020-12-12阅读(97)

微合金化（Ce、Sn）对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

论文摘要

Al-Zn-Mg-Cu系具有强度高,密度低的优点,被广泛应用于航空航天领域,但Al-Zn-Mg-Cu系铝合金对应力腐蚀敏感性高。本文采用扫描电子显微镜,透射电子显微镜,X射线衍射分析,电化学工作站,研究了微合金化（Ce、Sn）对Al-Zn-Mg-Cu合金组织及性能的影响,得出以下结论：1.稀土元素Ce能够细化Al-Zn-Mg-Cu合金铸态组织晶粒,铸态晶间组织更断续。在合金时效过程中,Ce可以延迟GP区的回溶并使η’相更加弥散、细小,并使晶界的无沉淀带更窄；适量Ce能提高Al-Zn-Mg-Cu合金的力学性能,但过量Ce添加导致合金中形成大量的Al8Cu4Ce粒子,该相对合金的力学性能不利。2.Sn的添加能细化合金的铸态晶粒,提高合金峰值时效硬度,延缓合金导致峰值硬度的时间,增加晶间析出相的断续性,并且晶界中固溶Mg含量下降；Sn的添加能提高合金的拉伸强度,降低合金的延伸率。添加0.2wt.%Sn使合金强度从586MPa提高到606MPa,延伸率从11.6%下降到10.8%。3.合金元素Sn能提高Al-Zn-Mg-Cu合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀抗力。4.合金元素Sn能提高Al-Zn-Mg-Cu合金的应力腐蚀抗力。其主要原因是Sn加入合金中后,晶界析出相的分布更加不连续,阳极溶解的速率下降；晶界Mg2Sn相的形成降低晶界Mg含量,从而H原子在晶界的富集也减弱,从而降低了合金氢脆断裂的倾向。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 前言
  • 1.2 Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金的微观组织和性能
  • 1.3 Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的腐蚀机理
  • 1.3.1 点蚀
  • 1.3.2 晶间腐蚀
  • 1.3.3 剥落腐蚀
  • 1.3.4 应力腐蚀
  • 1.4 Al-Zn-Mg-Cu系合金应力腐蚀的影响因素
  • 1.4.1 热处理制度
  • 1.4.2 微合金化
  • 1.5 本课题研究的意义及内容
  • 1.5.1 选题意义
  • 1.5.2 研究内容
  • 第二章 材料制备及试验方法
  • 2.1 材料制备
  • 2.2 热处理制度
  • 2.2.1 固溶制度
  • 2.2.2 时效制度
  • 2.3 实验测试
  • 2.3.1 常温力学性能测试
  • 2.3.2 电化学性能测试
  • 2.3.3 腐蚀性能试验
  • 2.3.4 微观组织分析
  • 2.3.5 X射线衍射（XRD）
  • 第三章 Ce对Al-Zn-Mg-Cu合金的组织及性能研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 Ce对Al-Zn-Mg-Cu合金铸态组织的影响
  • 3.3 Al-Zn-Mg-Cu-0.4Ce合金均匀化过程演变分析
  • 3.4 Ce对Al-Zn-Mg-Cu合金时效行为的影响
  • 3.5 Ce对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能的影响
  • 3.5.1 合金常温拉伸数据分析
  • 3.5.2 常温拉伸断口分析
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 Sn对Al-Zn-Mg-Cu合金的组织及力学性能的研究
  • 4.1 引言
  • 4.2 Sn对Al-Zn-Mg-Cu合金铸态组织的影响
  • 4.3 Al-Zn-Mg-Cu-（0.2Sn）合金的淬火态分析
  • 4.4 Sn对Al-Zn-Mg-Cu合金单级时效的影响
  • 4.5 小结
  • 第五章 Sn对Al-Zn-Mg-Cu合金腐蚀行为的影响
  • 5.1 引言
  • 5.2 Sn对Al-Zn-Mg-Cu合金点蚀的影响
  • 5.3 Sn对Al-Zn-Mg-Cu合金局部腐蚀的影响
  • 5.3.1 Sn对Al-Zn-Mg-Cu合金晶间腐蚀的影响
  • 5.3.2 Sn对Al-Zn-Mg-Cu合金剥落腐蚀的影响
  • 5.4 Sn对Al-Zn-Mg-Cu合金应力腐蚀的影响
  • 5.5 氢脆过程的分析
  • 5.6 Sn元素对Al-Zn-Mg-Cu合金耐蚀性影响的机理探索
  • 5.7 小结
  • 第六章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间主要研究成果

    • 相关论文文献

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