论文题目: 热处理对7055合金组织和性能的影响
论文类型: 硕士论文
论文专业: 材料物理与化学
作者: 李杰
导师: 尹志民
关键词: 超高强铝合金,热处理,显微组织,力学性能,电导率
文献来源: 中南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 采用室温拉伸、硬度和电导率测试方法,X射线物相分析（XRD）、金相（OM）和电子显微分析方法（SEM、TEM）研究了高锌含量的超高强7055铝合金在不同热处理工艺条件下的力学性能、电学性能、显微组织结构及其变化规律,优化了热处理制度,并从理论上进行了分析和讨论。获得了下列结论: 1.7055合金合宜的固溶—单级时效处理工艺为480℃/60min固溶,冷水淬,随后120℃/24h时效。在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率、布氏硬度和电导率分别为585MPa、533MPa、10.2%、177和29.0%IACS。 2.高Zn和高Mg含量的7055合金有很强的时效硬化特性和抗过时效特性,120℃/4h时效,合金的硬度和强度即接近峰值,继续时效,合金的硬度和强度仍保持在峰值硬度和强度的水平。时效过程中,过饱和固溶体分解析出η′（MgZn2）相,随时效时间的延长,析出相增加。 3.时效初期,过饱和固溶体分解形成原子偏聚区,电子散射增加,合金电导率下降。进一步时效,原子偏聚区转化为η′（MgZn2）相,基体固溶度下降,电导率上升。时效温度越高,时间越长,析出越充分,合金的电导率提高得越多。 4.合金合宜的双级时效工艺为120℃/8h+160℃/20h,在此工艺条件下,合金的拉伸力学性能、硬度和电导率分别为σb=529MPa、σ0.2=486MPa、δ=9.4%、HB=163和γ=40.1%IACS,与单级峰值时效相比,强度和延伸率有一定损失,但电导率提高了11.1%,表明合金抗应力腐蚀性能得到了显著的改善。 5.双级时效后,合金晶内组织为细小弥散分布的GP区和η′相,晶界上有断续分布的晶界析出相和伴之以较窄的无沉淀析出带。因而,合金强度比峰值时效低,而抗应力腐蚀性能改善。 6.回归再时效处理过程中,回归温度和时间对合金性能影响很大,合宜的回归再时效处理工艺为120℃/24h预时效→170℃/1.5h回归→120℃/24h再时效。在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为567MPa、537MPa和8.9%,布氏硬度HB为172,电导率为39.4%IACS。与T6态
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1．1 研究概况
1．1．1 国外Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的发展
1．1．2 国内Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的发展
1．2 超高强铝合金的合金化机理
1．2．1 主合金元素
1．2．2 微量元素
1．2．3 杂质元素
1．3 超高强铝合金的组织、性能与硬化机理
1．3．1 沉淀顺序及沉淀相
1．3．2 微观组织结构与性能
1．3．3 硬化机理
1．4 超高强铝合金的热处理工艺
1．4．1 均匀化
1．4．2 固溶
1．4．3 单级时效
1．4．4 双级时效
1．4．5 回归再时效
1．4．6 形变热处理
1．5 超高强铝合金的研究热点
1．6 本论文研究的目的和主要内容
第二章 材料和实验方法
2．1 材料
2．2 固溶处理
2．3 时效处理
2．3．1 单级时效
2．3．2 双级时效
2．3．3 回归再时效(RRA处理)
2．4 性能测试
2．4．1 拉伸力学性能及硬度测试
2．4．2 电导率测试
2．5 显微组织结构分析
2．5．1 金相组织观察
2．5．2 X射线衍射物相分析
2．5．3 扫描电子显微镜观察
2．5．4 透射电子显微镜观察
第三章 固溶—单级时效处理对合金组织性能的影响
3．1 固溶对合金组织与性能的影响
3．1．1 固溶温度对合金硬度和电导率的影响
3．1．2 固溶时间对合金硬度和电导率的影响
3．1．3 固溶处理对合金微观组织的影响
3．2 单级时效对合金组织与性能的影响
3．2．1 单级时效对合金硬度和电导率的影响
3．2．2 单级时效对合金力学性能的影响
3．2．3 拉伸试样断口SEM照片
3．2．4 X射线衍射物相分析
3．2．5 单级时效对组织的影响
3．3 分析和讨论
3．3．1 固溶对合金组织与性能的影响
3．3．2 单级时效对合金强度和硬度的影响
3．3．3 固溶及单级时效对合金电导率的影响
3．4 本章小结
第四章 双级时效对合金组织与性能的影响
4．1 正交实验结果
4．1．1 正交实验方案制定
4．1．2 正交实验结果
4．1．3 极差分析结果
4．2 最优双级时效工艺确定
4．3 验证实验结果
4．4 双级时效条件下合金的显微组织
4．5 分析与讨论
4．5．1 预时效温度和时间对合金组织性能的影响
4．5．2 终时效温度和时间对合金组织性能的影响
4．6 本章小结
第五章 RRA处理对合金组织与性能的影响
5．1 RRA处理对合金性能的影响
5．1．1 RRA处理对合金硬度和电导率的影响
5．1．2 RRA处理对合金拉伸力学性能的影响
5．1．3 回归再时效工艺优化
5．2 回归及回归再时效过程中的显微组织演变
5．3 分析与讨论
5．3．1 回归处理对合金组织和性能的影响
5．3．2 再时效对合金组织和性能的影响
5．3．3 回归再时效对合金抗应力腐蚀性能的影响
5．3．4 回归再时效处理时效析出模式图
5．4 本章小结
第六章 结论
参考文献
附录1 关于正交实验法和极差分析
附录2 极差分析示例
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
发布时间: 2006-03-28
参考文献
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