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热处理多向锻造对7A04铝合金组织与性能的影响

作　者: 张頔
导　师: 颜银标
学　校: 南京理工大学
专　业: 材料学
关键词: 多向锻造 7A04铝合金力学性能组织
分类号: TG319
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文对7A04铝合金在380℃～440℃温度范围内进行了不同道次的多向锻造,并采取了不同温度的退火和固溶时效处理。采用光学显微镜研究了7A04铝合金多向锻造前后以及不同热处理条件下的显微组织变化,使用拉伸试验机对多向锻造以及热处理前后的力学性能进行了测试,并使用扫描电镜观察拉伸断口的形貌,从而探索该合金的组织与性能随着多向锻造以及热处理条件变化的趋势。随着多向锻造温度升高和锻造道次增加,合金中的第二相破碎溶解,有利于动态再结晶充分进行和组织的细化。一道次多向锻造,在380℃和400℃锻造时,以发生动态回复为主,动态再结晶不充分；420℃和440℃多向锻造时,动态再结晶充分,晶粒细密等轴。二道次在380℃时动态再结晶即可充分进行。本实验中,7A04铝合金的最佳多向锻造温度为420℃,最佳成形工艺为420℃二道次的多向锻造,力学性能为σb=552.2Mpa,σ0.2=463.6Mpa,δ=18.77%。而对于其他锻造温度而言,都是在三道次时的力学性能最佳。多向锻造使得7A04铝合金组织得到细化,强度提高,同时塑性也在较高的水平。多向锻造之后的退火处理使得材料的硬度和强度有所下降,但是组织分布均匀,消除了大塑性变形后的内应力,提高了材料的塑性,其中较低的退火温度(390℃)得到的材料综合性能较好。固溶和时效处理使得多向锻造后的7A04铝合金强度提高的同时塑性下降不大,本实验中综合力学性能达到最佳的工艺为在420℃三道次多向锻造之后,进行485℃固溶处理45min,水冷,130℃时效16h,空冷后,力学性能达到σb=595.8Mpa,σ0.2=511.5Mpa,δ8=14.98%。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-17
  1.1 国内外铝合金的发展  10-12
    1.1.1 铝工业的现状与发展趋势  10-11
    1.1.2 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的研究进展  11-12
  1.2 多向锻造技术的研究进展  12-13
  1.3 热处理高强铝合金的研究进展  13-17
    1.3.1 固溶  13-14
    1.3.2 时效  14
    1.3.3 形变热处理  14-17
2 课题研究原理和意义  17-30
  2.1 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的强化理论  17-18
    2.1.1 固溶强化  17
    2.1.2 沉淀强化  17-18
    2.1.3 过剩相强化  18
    2.1.4 细晶强化  18
  2.2 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的热处理工艺  18-21
    2.2.1 退火处理  18-19
    2.2.2 固溶与时效  19-21
  2.3 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的多向锻造工艺  21-29
    2.3.1 动态回复与再结晶理论  21-24
    2.3.2 多向锻造原理和特点  24-25
    2.3.3 多向锻造晶粒细化机制  25-27
    2.3.4 锻造方式对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金锻件动态再结晶的影响  27
    2.3.5 等温锻造对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金组织和性能的影响  27-28
    2.3.6 7A04铝合金多向锻造热力学参数的确定  28-29
  2.4 课题研究的意义和主要内容  29-30
3 实验材料和实验方法  30-36
  3.1 实验材料  30
  3.2 实验方案  30-33
    3.2.1 7A04铝合金的多向锻造  30-32
    3.2.2 7A04铝合金的热处理  32-33
  3.3 性能与表征  33-36
    3.3.1 金相组织观察  33
    3.3.2 X射线衍射分析  33-34
    3.3.3 力学性能测试  34-36
4 多向锻造对7A04铝合金组织与性能的影响  36-55
  4.1 多向锻造对7A04铝合金力学性能的影响  36-45
    4.1.1 多向锻造温度对7A04铝合金力学性能的影响  36-39
    4.1.2 多向锻造道次对7A04铝合金力学性能的影响  39-42
    4.1.3 多向锻造对7A04铝合金拉伸断口的影响  42-45
  4.2 多向锻造对7A04铝合金组织的影响  45-53
    4.2.1 X射线衍射分析  45-48
    4.2.2 金相组织  48-53
  4.3 本章小结  53-55
5 热处理对多向锻造7A04铝合金组织与性能的影响  55-67
  5.1 退火处理对多向锻造7A04铝合金力学性能的影响  55-58
  5.2 固溶时效对多向锻造7A04铝合金力学性能的影响  58-62
  5.3 热处理方式对多向锻造7A04铝合金组织的影响  62-66
    5.3.1 X射线衍射分析  62-63
    5.3.2 金相组织  63-66
  5.4 本章小结  66-67
6 结论  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-74
附录  74

热处理多向锻造对7A04铝合金组织与性能的影响

内容摘要

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