新型超高强高韧铝合金组织与性能的研究

《新型超高强高韧铝合金组织与性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、东北大学硕士学位论文摘要新型超高强高韧铝合金组织及性能的研究摘要本研究为国家863计划项目“超高强度高韧性铝合金的研究开发和产业化”的一部分。该项目主要目的是为我国核工业及汽车工业开发新型高比强轻质合金材料，同时也为我国第四代战机提供主承力框和梁用新型高强高韧铝合金材料。针对上述总体研究目标，利用金相组织观察、扫描电镜、能谱分析和透射电镜观察、力学性能测试等方法系统地研究了Al一(9～12)Zn一2．5Mg一2．5Cu以及在上述合金中添加Ag、Be的新型超高强铝合金的组织与力学性能，确定了合金中结晶相的组成及其在随后加工和热处理过程中形态和分布的变化，并以工业成熟的7055合金

2、为基础研究了超高强铝合金的热处理。发现采用低频电磁半连续铸造制备的A1．10Zn．2．5Mg-2．5Cu超高强铝合金铸锭的晶界和枝晶晶干之间随机机械混合分布着两种不同类型的结晶相，即AI，CuzFe和Al。Mg。Zn【vCUz，均匀化处理后，后者可部分溶解；在挤压过程中A17Cu2Fe容易碎化并沿挤压方向呈纤维状分布，而AI。Mg。ZnyCu：结晶相不容易碎化，仍呈大块状沿挤压方向分布，这种大块状A1。Mg。ZnyCu：四元相在固溶处理时效后的拉伸变形过程容易开裂形成裂纹源。证明A1．(9～10)Zn．2．5Mg-2．5Cu超高强铝合金经450℃×2h／(1h)470。C×lh

3、wQ和120‘C×24h时效处理，其抗拉强度均超过750MPa，延伸率可达10％以上；zn含量达到12％的合金中结晶相数量明显增多，并容易富集成堆，合金虽能获得较高的强度但延伸率明显降低；在A1一(9～12)Zn-2．5Mg-2．5Cu超高强铝合金中加入Ag和Be不形成以旭为主的结晶相，Ag主要富集在AI。MgxZnyCUz四元相中，且Ag的加入促进了这种四元相的生成；添加Ag和Be对合金光学和透射电镜组织以及延伸率影响不大，但使合金的抗拉强度降低20～30MPa，随zn含量增高，添加Ag和Be对抗拉强度降低的作用逐渐变小。发现时效强化型的7055合金经固溶处理水淬、大变形量的

4、冷变形后产生明显的冷加工硬化特征，强度提高但延伸率极低。但这种冷加工硬化的合金随合金自．II．东北大学硕士学位论文摘要然时效时间的延长其强度与延伸率均明显升高。继续在120。C短时间时效，合金不但可以保持较高的强度而且延伸率还可以进一步提高。7055合金薄板固溶处理水淬后经120。CX24h+190℃X10min+120℃×24h三级时效处理，能获得比该合金T6状态更高的强度。综合分析研究结果认为抗拉强度超过700MPa以上的新型超高强高韧铝合金，其zn含量应该在9％～9．5％，Fe的含量应进一步降低，同时还应采取合适的三级时效处理工艺使合金获得高强高韧的结合。关键词：超高强高

5、韧铝合金，A1．Zn．Mg．Cu合金，结晶相，固溶处理，时效，形变热处理，力学性能．Ⅲ．查些查鲎堡主兰堡堡墨垒!壁!竺!StudyonMicrostructureandPropertyofNewSuperhigh—StrengthandHigh-toughnessAluminumAlloysABSTRACTThepresentstudyisapartoftheproject‘‘DevelopmentandIndustrializationofSuperhigh-strengthandHigh-toughnessAluminumAlloy’’supportedbyNational

6、AdvancedmaterialsCommitteeofChina．Thepurposeoftheprojectistodevelopnewhigh—strengthandhigh-toughnessaluminumalloyfornuclearindustry,automobileindustryandthemaincarderframeandbeamofthefourth-generationfighterofChina．Themicrostructuresandpropertiesofnewsuperhigh--strenghandhigh--toughnessalumi

7、numalloysofAl一(9～12％mass)Zn-2．5％massMg-2．50／anassCu、vitllandwithout0．15％massAgand0．150AmassBehavebeeninvestigatedbyopticalmicroscope．SEMandTEM，X-Raydiffractionandmechanicalpropertiestesting．Thecompositionsofconstituentsinascastalloysandtheirshapesa