首页> 正文

亚微米Al2O3P/Al复合材料及基体合金时效行为研究

2020-11-29阅读(107)

亚微米Al2O3P/Al复合材料及基体合金时效行为研究

论文摘要

本文通过分别调整2024Al合金中Cu元素、Mg元素含量,采用压力浸渗法制备了三种不同Cu含量的亚微米Al2O3P/Al-Cu-Mg复合材料及基体合金和两种不同Mg含量的亚微米Al2O3P/Al-Cu-Mg复合材料及基体合金;同时调整了6061Al中的Mg、Si元素制备了两种不同Mg、Si含量的Al2O3P/Al-Mg-Si系复合材料及基体合金。利用硬度测试、差示扫描量热分析（DSC）、透射电镜（TEM）和能谱仪（EDS）等分析测试手段较为系统的研究了不同合金元素含量的30vol%-0.15μm-Al2O3p/Al复合材料及基体合金的时效行为,探讨了合金元素对基体合金和复合材料时效行为的影响机理。对亚微米Al2O3P/Al-5.46Cu-Mg和Al2O3P/Al-2.26Cu-Mg复合材料及相应基体合金的硬度测试结果表明,合金的时效硬化行为明显,并在190℃获得最佳时效效果;较高Cu含量的Al-5.46Cu-Mg合金在130℃、160℃和190℃三种温度下时效均获得较高的硬度值和较短的峰时效时间;复合材料时效初期出现软化现象,但在三种时效温度下的硬度值均明显高于基体合金,Cu含量较高的复合材料硬度值较高并在低温时效获得较短的峰时效时间。两种复合材料均在130℃获得最高硬度值,并在160℃获得最短峰时效时间。DSC测试表明,基体合金的曲线上反应峰明显,复合材料的GP区受到抑制;改变合金元素Cu、Mg的含量,没有改变时效析出顺序,但使得GP区和亚稳相的热扩散激活能增加,基体合金和复合材料的时效析出都变得困难。Cu含量提高,对基体合金和复合材料的析出抑制作用变得更加强烈。Al-5.46Cu-Mg合金中S’相和θ’相共同析出,析出相尺寸和数量均有减少,复合材料中出现了稀少位错,析出细小弥散。对亚微米Al2O3P/Al-Cu-2.0Mg和Al2O3P/Al-Cu-2.5Mg复合材料及基体合金DSC测试表明,基体合金的曲线上反应峰明显,复合材料的GP区受到抑制;提高Mg含量,没有改变时效析出顺序,但使得GP区和S’相的热扩散激活能增加,基体合金的时效析出受到抑制;Al2O3P/Al-Cu-2.5Mg复合材料的界面上产生了大量尖晶石相,进一步抑制了复合材料的时效析出。调整6061Al中Mg2Si含量, Al-2.26Mg-0.69Si和Al-0.63Mg-0.15Si合金的时效析出变得困难,在两种Al-Mg-Si系基体合金中仅看到大量尺寸很小,弥散分布的θ’相。加入Al2O3颗粒,两种复合材料的热激活能降低,时效析出得到促进,并随Mg含量提高,这种作用在Al2O3P/ Al-2.26Mg-0.69Si复合材料中表现的更加明显。两种复合材料中均观察到了一定数量的位错和亚晶组织。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 Al-Mg-Si 和Al-Cu-Mg 系合金的时效行为
  • 1.2.1 Al-Cu-Mg 合金的时效行为
  • 1.2.2 Al-Mg-Si 系铝合金的时效行为
  • 1.2.3 Al 合金时效行为的影响因素
  • 1.3 颗粒增强铝基复合材料的时效行为
  • 2O3P/Al 复合材料的基体时效组织'>1.3.1 Al2O3P/Al 复合材料的基体时效组织
  • 2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料的时效行为'>1.3.2 Al2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料的时效行为
  • 2O3P/Al-Mg-Si 复合材料的时效行为'>1.3.3 Al2O3P/Al-Mg-Si 复合材料的时效行为
  • 2O3P/Al 复合材料时效行为的影响因素'>1.3.4 Al2O3P/Al 复合材料时效行为的影响因素
  • 1.4 Al 合金及其复合材料时效行为的研究方法
  • 1.4.1 硬度测试法
  • 1.4.2 差示扫描量热（DSC）分析
  • 1.4.3 TEM 观察
  • 1.5 本文的主要研究内容
  • 第2章 试验材料及试验方法
  • 2.1 试验材料
  • 2.1.1 增强体颗粒
  • 2.1.2 基体合金设计
  • 2.1.3 材料的制备
  • 2.2 热处理工艺
  • 2.3 试验方法
  • 2.3.1 硬度测试
  • 2.3.2 差示扫描量热分析（DSC）
  • 2.3.3 显微组织分析
  • 2O3P/Al-Cu-Mg 及基体合金时效行为的影响'>第3章 Cu 含量对Al2O3P/Al-Cu-Mg 及基体合金时效行为的影响
  • 3.1 引言
  • 3.2 Al-Cu-Mg 合金及亚微米复合材料的时效硬化曲线
  • 3.3 Al-Cu-Mg 合金及其亚微米复合材料时效行为的DSC 分析
  • 3.3.1 Al-Cu-Mg 合金时效过程的DSC 分析
  • 2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料时效过程的DSC 分析'>3.3.2 亚微米Al2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料时效过程的DSC 分析
  • 3.3.3 Al-Cu-Mg 合金及其亚微米复合材料的动态时效特点
  • 2O3P/Al-5.46Cu-Mg 复合材料时效过程的DSC 分析'>3.3.4 亚微米Al2O3P/Al-5.46Cu-Mg 复合材料时效过程的DSC 分析
  • 2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料的时效组织'>3.4 亚微米Al2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料的时效组织
  • 3.4.1 不同Cu 含量的Al-Cu-Mg 系合金的时效组织
  • 2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料的时效组织'>3.4.2 亚微米Al2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料的时效组织
  • 3.5 Al-Cu-Mg 合金及复合材料的时效机理分析
  • 3.5.1 Al-Cu-Mg 合金的时效机理分析
  • 2O3P/Al 复合材料的时效机理分析'>3.5.2 亚微米Al2O3P/Al 复合材料的时效机理分析
  • 3.6 本章小结
  • 2O3P/Al-Cu-Mg 及基体合金时效行为的影响'>第4章 Mg 元素对Al2O3P/Al-Cu-Mg 及基体合金时效行为的影响
  • 4.1 引言
  • 2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料时效过程的DSC 曲线'>4.2 亚微米Al2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料时效过程的DSC 曲线
  • 4.2.1 Mg 元素对Al-Cu-Mg 合金及复合材料DSC 曲线的影响
  • 2O3颗粒对Al2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料DSC 曲线的影响'>4.2.2 Al2O3颗粒对Al2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料DSC 曲线的影响
  • 2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料时效过程的热力学分析'>4.3 亚微米Al2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料时效过程的热力学分析
  • 4.3.1 Al-Cu-Mg 合金时效过程的热力学分析
  • 2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料时效过程的热力学分析'>4.3.2 Al2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料时效过程的热力学分析
  • 2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料的时效组织观察'>4.4 亚微米Al2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料的时效组织观察
  • 4.4.1 Al-Cu-Mg 合金的时效组织
  • 2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料的时效组织'>4.4.2 亚微米Al2O3P/Al-Cu-Mg 复合材料的时效组织
  • 2O3P/Al-Cu-Mg 系复合材料的时效析出机理'>4.5 亚微米Al2O3P/Al-Cu-Mg 系复合材料的时效析出机理
  • 4.6 本章小结
  • 2O3P/Al-Mg-Si 及基体合金时效行为的影响'>第5章 Mg、Si 元素对Al2O3P/Al-Mg-Si 及基体合金时效行为的影响
  • 5.1 引言
  • 2O3P/Al-Mg-Si 复合材料时效过程的DSC 曲线'>5.2 亚微米Al2O3P/Al-Mg-Si 复合材料时效过程的DSC 曲线
  • 5.2.1 Mg、Si 元素对Al-Mg-Si 系合金及复合材料DSC 曲线的影响
  • 2O3 颗粒对Al-Mg-Si 合金及其复合材料DSC 曲线的影响'>5.2.2 Al2O3 颗粒对Al-Mg-Si 合金及其复合材料DSC 曲线的影响
  • 5.3 Al-Mg-Si 合金及其复合材料时效过程的热力学分析
  • 5.3.1 Al-Mg-Si 合金时效过程的热力学分析
  • 2O3P/Al-Mg-Si 复合材料时效过程的热力学分析'>5.3.2 亚微米Al2O3P/Al-Mg-Si 复合材料时效过程的热力学分析
  • 5.4 Al-Mg-Si 系合金及其复合材料的时效组织观察
  • 5.4.1 不同Mg、Si 含量的Al-Mg-Si 系合金的时效组织观察
  • 5.4.2 Al-Mg-Si 合金的时效组织
  • 2O3P/Al-Mg-Si 复合材料的显微组织观察'>5.5 亚微米Al2O3P/Al-Mg-Si 复合材料的显微组织观察
  • 2O3P/Al-Mg-Si 复合材料的时效机理'>5.6 亚微米Al2O3P/Al-Mg-Si 复合材料的时效机理
  • 5.6.1 Mg 元素对时效组织的影响机理
  • 2O3 颗粒对改变合金含量后复合材料时效组织的影响机理'>5.6.2 Al2O3颗粒对改变合金含量后复合材料时效组织的影响机理
  • 5.7 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

    • [1].基于苯并吲哚的荧光探针对Al~(3+)的识别及应用[J]. 应用化学 2020(01)
    • [2].甲醛在本征和Al掺杂石墨烯表面的吸附研究[J]. 科技创新导报 2020(11)
    • [3].空心玻璃微珠/Al基泡沫材料的微观组织与性能研究[J]. 轻金属 2020(02)
    • [4].Al对42CrMo螺栓钢淬透性及组织的影响[J]. 金属学报 2020(10)
    • [5].基于苯甲酰肼衍生物的Al~(3+)荧光探针的合成与表征[J]. 化学试剂 2016(12)
    • [6].合金元素Al、P对镀锌层耐蚀性的影响[J]. 电镀与环保 2017(01)
    • [7].含缺陷碳纳米管吸附Al原子的第一性原理研究[J]. 特种铸造及有色合金 2017(03)
    • [8].Al~(3+)荧光探针的合成及识别性能研究[J]. 化学试剂 2017(06)
    • [9].Al~(3+)对螺旋霉素发酵的影响[J]. 当代化工研究 2017(05)
    • [10].超高速碰撞2A12铝靶过程中Al~+的光谱辐射特征[J]. 光谱学与光谱分析 2017(08)
    • [11].新型席夫碱高灵敏荧光探针用于Al~(3+)的测定[J]. 中国科学:化学 2017(08)
    • [12].一种新型Al~(3+)荧光探针的合成及其在食品中的应用[J]. 高师理科学刊 2017(09)
    • [13].新型Al~(3+)荧光探针综合性实验开发与实践[J]. 山东化工 2020(18)
    • [14].Al对铁素体耐热钢析出相影响的模拟计算[J]. 铸造技术 2019(11)
    • [15].Al~(3+)对不同八仙花品种萼片颜色的影响初探[J]. 上海蔬菜 2017(04)
    • [16].含Al金属间化合物多孔材料的研究进展[J]. 中国材料进展 2017(Z1)
    • [17].合金元素Al对定向凝固镁合金组织、晶粒取向和力学性能的影响[J]. 铸造 2016(10)
    • [18].重视AL型肾淀粉样变的规范治疗[J]. 中华肾病研究电子杂志 2014(02)
    • [19].Al~(3+)对浸铀混合菌活性的影响[J]. 金属矿山 2014(07)
    • [20].不同酸度条件下茜素红-Al~(3+)-磺胺嘧啶体系的研究及应用[J]. 西北药学杂志 2009(02)
    • [21].Al~(3+)对红檵木叶色生理变化的影响[J]. 湖南林业科技 2008(02)
    • [22].喷丸处理对45钢表面Al~+注入层抗高温氧化性的影响[J]. 中国表面工程 2019(03)
    • [23].聚丙烯酸包囊的1-(羧甲基)-1,2,3-三唑-4-羧酸稳定胶体金对Al~(3+)的可视化检测[J]. 高分子材料科学与工程 2020(03)
    • [24].Al-水纳米流体冲击射流流动换热特性研究[J]. 东北电力大学学报 2017(04)
    • [25].8-羟基喹啉类荧光探针的合成及其对食品中Al~(3+)含量的检测[J]. 食品科学 2017(18)
    • [26].拉压变形对B(N)掺杂碳纳米管Al吸附性能的影响[J]. 沈阳工业大学学报 2016(04)
    • [27].基于修正球形双晶模型的金属Al晶界能分子动力学计算[J]. 中国有色金属学报 2015(11)
    • [28].基于烟气脱硫的碱式硫酸铝吸收剂Al~(3+)含量测量试验[J]. 安全与环境学报 2015(05)
    • [29].Al对42CrMo螺栓钢淬透性的影响[J]. 金属热处理 2020(10)
    • [30].微量Al~(3+)掺杂对钴铁氧体磁和电性能的影响[J]. 稀有金属材料与工程 2013(S1)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  

    亚微米Al2O3P/Al复合材料及基体合金时效行为研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5