【摘 要】
:
迄今为止,对熔铸制坯的800MPa强度级铝合金的研究无论是国内还是国外都是极为少见。研制更高强度级的高强铝合金一直都是世界各国重视发展的高技术领域。本文研究了Y微合金化及时效制度设计对Al-11.0Zn-3.1Mg-1.22Cu-0.1Sr-0.2Zr-0.1Ti(名义成分)800MPa强度级铝合金组织性能的调控,所开展的研究工作和取得结果如下:(1)研究了三种稀土元素(Y、La、Er)微合金化对
论文部分内容阅读
迄今为止,对熔铸制坯的800MPa强度级铝合金的研究无论是国内还是国外都是极为少见。研制更高强度级的高强铝合金一直都是世界各国重视发展的高技术领域。本文研究了Y微合金化及时效制度设计对Al-11.0Zn-3.1Mg-1.22Cu-0.1Sr-0.2Zr-0.1Ti(名义成分)800MPa强度级铝合金组织性能的调控,所开展的研究工作和取得结果如下:(1)研究了三种稀土元素(Y、La、Er)微合金化对800MPa强度级铝合金组织性能的调控。结果表明,在经过0.15wt.%Y、0.15wt.%La、0.15wt.%Er微合金化后,铸态合金的晶粒尺寸得到明显细化;经过均质化退火、挤压、固溶、T6时效后,0.15wt.%Y元素微合金化的合金综合性能最高,其抗拉强度为749.403MPa、断后伸长率为7.4%、晶间腐蚀最大深度为95.33μm。(2)研究了Y元素含量(0、0.15、0.30、0.45wt.%,名义含量)对800MPa强度级铝合金组织性能的调控。结果表明,随着Y元素含量的增加,T6态合金的抗拉强度不断提高、塑性先增后降、抗晶间腐蚀性能不断提高。在Y元素含量为0.45wt.%时,合金的成分为Al-11.1Zn-3.1Mg-1.2Cu-0.097Sr-0.204Zr-0.081Ti-0.45Y,T6态合金的抗拉强度达到780.430MPa、断后伸长率为5.6%、晶间腐蚀最大深度为89.29μm。TEM分析表明,晶内析出相都为GP区+η’相;随着Y元素含量增加,GP区尺寸减小、数量增加,η’相数量增加,与合金的强度提升规律一致;添加Y元素后,(亚)晶界析出相分布由连续向不连续转变,与合金抗晶间腐蚀性能的提高总体上一致;过量的Y元素会和Al、Cu元素形成2μm尺度的Al6Cu6Y化合物。(3)研究了时效制度设计对Y微合金化800MPa强度级铝合金组织性能的调控。结果表明,在T6(121℃×24h)、T6I4-4(121℃×4h(室温水淬)+65℃×120h)、T6I4-6(121℃×6h(室温水淬)+65℃×120h)、T6I4-8(121℃×8h(室温水淬)+65℃×410h)四种时效制度中,Al-11.1Zn-3.1Mg-1.2Cu-0.097Sr-0.204Zr-0.081Ti-0.45Y合金在经过T6I4-6时效后综合性能最佳,合金的抗拉强度为797.932MPa、断后伸长率为6.0%、晶间腐蚀最大深度为83.78μm。TEM分析表明,T6I4时效制度的第一阶段时长从4h到6h再到8h,合金晶内析出相分别为GP区、GP区+η’、GP区+η’+η,与合金强度变化规律一致;在四种时效制度中,(亚)晶界析出相的不连续性的提高,与合金的抗晶间腐蚀性能的提高一致。综上所述,Y微合金化可以显著地提升了800MPa强度级铝合金的组织性能,Y元素含量为0.45wt.%时合金的性能最佳;时效制度设计可以显著调控晶内晶界析出相,从而显著调控合金的性能。相关微结构特征、成分设计、熔铸技术、均质化工艺、塑性变形加工工艺、固溶处理工艺、时效制度设计为后续更高性能铝合金的设计与制备提供了理论依据。
其他文献
奥氏体不锈钢由于具有优异的耐腐蚀性能和良好的力学性能,而被广泛应用于石油化工、医疗器械、交通运输和日常生活等领域。增材制造作为一种材料-结构-性能一体化成形先进制造技术,已成为进一步拓展奥氏体不锈钢应用领域的重要手段。然而,增材制造奥氏体不锈钢过程中,存在着较为严重的合金元素烧损以及极易引起制品组织粗大等问题,从而对奥氏体不锈钢使用性能产生不利影响。针对这一问题,本文提出“以粉芯丝材作为增材制造用
MCrAlY(M=Ni,Co,Ni+Co)型高温防护涂层因其具有优异的抗氧化和耐腐蚀性能,并且成分高度可控,既可单独用作高温防护涂层,又可作为热障涂层中陶瓷层与高温合金基体之间的过渡金属层。因此,该涂层被广泛应用于复杂高温工况下的航空发动机涡轮叶片和燃气轮机等热端部件。高温氧化期间,MCrAlY涂层表面会发生氧化反应生成一层热生长氧化物(Thermally-grown oxide,TGO)。一方面
随着老龄化社会的发展和我国各项政策的不断推进,国家及社会对弱势群体的关注也越来越多,其中就包括瘫痪人群。在我国,瘫痪人群现存基数大,未来也在持续增长中,瘫痪人群的长期护理成为一个备受关注的社会问题。因此本研究基于家具设计领域,以居家护理为主要背景,为瘫痪群体的护理家具提出创新性设计方法,以期为国家老龄化事业贡献自己的一份力量。本研究主要内容分为三个部分:一,对人的行为研究,即通过文献资料对瘫痪群体
中国大漆工艺历史悠久,随着时间的推移,漆艺这项技艺不断发展同时发散出了不同的分支。扬州家具与漆艺相结合的漆艺家具是对于中国大漆工艺的一种继承,有着自身独特的艺术价值和文化价值。开展现代涂饰工艺以及材料配比研究,对于规范漆艺家具加工工艺流程,提高扬州漆艺家具的实用性具有重要的实际意义。因此,本论文以扬州漆艺家具为研究对象,通过文献资料研究法和实地调研法对扬州漆艺家具涂饰材料及涂饰技艺的类型和特点进行
随着新农村建设、少数民族乡村振兴以及文化自信战略等政策的施行,我国对少数民族乡村的未来发展日益重视,在此环境背景下,研究我国东北朝鲜族乡村居室的设计文化是十分有必要的。中国朝鲜族作为我国少数民族的一支,有着独特的民族文化,而其居室文化更是勤劳质朴的中国朝鲜族前辈们历经时间考验所创造出的宝贵精神财富。本文从中国东北地区朝鲜族乡村居室文化的形成过程着手分析,围绕目前居室现状,探究对我国东北朝鲜族乡村居
高温合金是一种在航天飞机、运载火箭和相控阵雷达等高端产品上得到广泛应用的高性能材料,然而它也是一种典型的难加工材料,在加工过程中经常由于刀具寿命低而频繁换刀。这不仅增加了制造成本,也严重地制约了生产效率的提高,因此如何选择合适的切削工艺参数是制造企业组织优质、高效、低消耗的精益生产时遇到的技术瓶颈。针对这一技术难题,本文认为在切削时由于切削高温使得刀具与工件材料的主要机械性能都发生了很大的改变,目
45钢因其协调良好的强度、塑性及焊接性能,被广泛用于重型与通用机械领域,然而由于其自身较差的耐腐蚀性能,在应用于海洋等腐蚀环境中时,需要在表面涂覆一层防护涂层以延长服役寿命。铝(Al)具有良好的耐腐蚀性能,因而制成涂层涂覆于45钢表面可为45钢提供有效的腐蚀防护。氮化硼纳米片(BNNSs)具有高强度、高导热以及高耐腐蚀性能,可以作为物理屏障阻隔腐蚀介质,因此加入到Al中有望形成“迷宫效应”,延长腐
由染料和重金属带来的污染问题日益严重,近年来,水和土壤中污染物的治理引起了人们的关注。具有高吸附性的凝胶材料通过染料和重金属高吸附性及多孔性将水体和土壤中的染料和重金属离子富集于自身中,实现水体和土壤中染料和重金属离子的有效去除。其中纤维素作为一种天然的高分子聚合物,具有来源广、产量高、易再生等优点,在可再生凝胶吸附剂方面具有先天优势。然而纤维素所具有的活性基团仅限于羟基,因此吸附能力有限。本文以
与传统照明方式相比,GaN基LED具有能耗低、电光转换效率高、寿命长、无毒性污染等优点,被广泛应用于普通照明、智能显示等领域。目前商业化的GaN基LED通常采用沿极性c面进行外延结构的构建,由于纤锌矿结构的固有性质,沿极性面方向外延的量子阱结构中存在着内建极化电场,这一内建电场给发光器件带来了严重的负面影响,尤其是在长波长领域,限制了GaN基黄/红LED的发展和应用。若采用沿半极性面方向进行外延结
哈尔滨作为近代化国际大都市之一,兴起于19世纪末中东铁路的修建,是一个受外来文化影响较早的城市。由于这条铁路的修建为哈尔滨地区带来了交通运输、商业、文化、教育、娱乐等各种产业,与此同时也带来了与其相关的附属地建筑。这一时期特殊的历史背景、多元的文化元素等导致它所蕴含的建筑文化、建筑样式以及建筑装饰风格构成了人类建筑文脉的重要财富。在哈尔滨欧式历史建筑风格上,一个较为鲜明的特色是对其建筑装饰构件的设