微合金化Sn对AlZnMgCuZr合金组织和性能的影响

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1、中图分类号!Q!垒鱼．2UDC31硕士学位论文学校代码』逝33微合金化Sn对A1．Zn．Mg．Cu．Zr合金组织和性能的影响EffectofSnmicroalloyingonmicrostructureandpropertiesofA1··Zn·-Mg—．Cu—-Zralloy作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：陈璐材料科学与工程材料学材料科学与工程学院刘华山教授论文答辩日期型皇望，答辩委员会主席中南大学二。一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论

2、文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：日期：递年主月4日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信，g,HE务。日期：!二年jj微合金化

3、Sn对A1一Zn—Mg—Cu．Zr合金组织和。性能的影响摘要：本文利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及差热分析(DSC)等分析手段，通过拉伸性厶匕I',渝Oly。试、断裂韧性试验和裂纹扩展速率试验，研究了A1．Zn．Mg．Cu．Zr．(Sn)合金的组织形态和时效析出相的演化规律，从而分析了Sn的添加对A1．Zn．Mg．Cu．Zr合金拉伸性能和疲劳断裂行为的影响。(1)微量Sn的添加可以细化A1．Zn．Mg．Cu．Zr合金的晶粒，抑制合金再结晶晶粒的长大。细晶能增强晶界对微裂纹扩展的阻碍作用，提高合金的断裂韧性和抗疲劳裂纹扩展能力。(2)经450℃×48

4、h均匀化退火后，A1．Zn．Mg．Cu．Zr．(Sn)合金较为适宜的固溶处理工艺为470℃×60min，且均在120℃×24h达到峰时效。(3)Sn的微量添加抑制rl'相的析出，使得时效Oh～42h期间含Sn合金的强度较低；同时Sn可以阻碍11相长大和粗化，降低合金的软化速率，使时效42h后含Sn合金的强度高于未含Sn合金。(4)Sn阻碍A1．Zn．Mg．Cu．Zr合金T1相的长大与粗化，使晶界析出相尺寸较小且分布不连续，且PFZ的宽度变窄，导致合金中产生裂纹的倾向降低，从而改善了疲劳断裂性能，使断裂韧性K。c值达到35．6MPam1陀。(5)添加Sn可在合金中生成M92

5、Sn相。M92Sn相的形成使合金基体中Mg的含量降低，Zn的含量相对增加，有利于提高断裂韧性和抗疲劳能力。图32幅，表3个，参考文献118篇。关键词：Sn，A1．Zn．Mg．Cu．Zr，微观组织，强度，断裂韧性，疲劳EffectofSnmicroalloyingonmicrostructureandpropertiesofA1··Zn·-Mg--Cu·-ZralloyAbstract：Thestrength，fracturetoughnessandfatiguefracturebehaviorofA1一Zn-Mg-Cu—Zr(-Sn)alloyswerestudiedby

6、performingtensiletests、planestrainfracturetoughness(KIc)testsandfatiguecrackpropagation(FCP)tests．Themicrostructuresoftheexperimentalalloyswerefurtheranalyzedusingopticalmicroscopy(OM)，scanningelectronmicroscopy(SEM)，andtransmissionelectronmicroscopy(TEM)．(1)WhenSnisincluded，growthofthere

7、crystallizationgrainsofA1-Zn-Mg-Cu—Zralloyisobstructed，andthegrainsizewasrefined；themicro-crackpropagationcouldbeblockedwhenitencountersthegrainboundary，finergrainsizeintroducedmoregrainboundaries，therebyimprovingthefracturetoughnessandFCPresistance．(2)Afterhomogeni