热处理工艺对AZ80镁合金舱段构件组织及性能影响研究

来源 :中北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuyantong7
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
轻质高强韧构件是航空航天、国防军工领域减轻装备重量,提升战技指标的迫切需求。其中,舱段构件作为箭体结构的重要组成部分和主要承力构件,实现轻质化、整体化、精确化制造是新一代航天装备发展对其提出的重要要求。本文以商业AZ80镁合金为材料,采用环形通道转角挤压(ACAE)新型工艺制备了舱段构件,研究了形变和热处理对构件组织演变规律及力学性能的影响。重点分析均匀化处理、固溶处理(T4)、时效处理(T5)、固溶+时效处理(T6)下β-Mg17Al12相溶解析出行为,揭示β相微观特性与力学性能关系,为高性能镁合金舱段构件制造提供了理论支撑。研究结果表明:(1)铸态合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12共晶相和难溶Al-Mn相组成,为不均匀偏析结构。均匀化处理中,温度是影响树状共晶相溶入基体的主要因素;均匀化温度越高,共晶相溶入基体越充分,但合金易发生过烧。铸态合金经415℃+16h均匀化处理后,枝晶偏析现象得到消除,塑性明显提升,延伸率由0.98%提高到10.7%。(2)变形温度对挤压组织及力学性能有重要影响。变形温度升高,组织不均匀程度降低,晶粒尺寸和织构强度增大;剪切织构逐渐消失,进而转变为一种(0001)基面与挤压方向呈20°的织构。不均匀组织及粗大晶粒均不利于提高合金力学性能,350℃挤压合金的综合力学性能最佳。断裂分析表明挤压合金中,晶间相附近是裂纹萌生、拓展的主要区域。(3)T4处理使挤压组织发生静态再结晶,晶粒尺寸增大,β相回溶基体,形成均匀过饱和固溶体。T4处理后,挤压合金的强度降低,延伸率大幅提升,断裂机制转变为孪生诱导断裂。300℃、350℃、380℃挤压合金的最佳固溶处理参数为415℃+2h、415℃+2h、415℃+1.5h。(4)β-Mg17Al12析出行为主要由时效温度所控制。低温下有利于胞状结构、椭圆颗粒相析出,高温下有利于菱形相、板条相和晶间相析出。时效温度升高,胞状结构体积分数减小及内部片层间距增大,菱形相、晶间相发生明显粗化,综合导致合金的时效硬化效果减弱。(5)T5处理不能改变挤压形成的不均匀组织结构,β相优先在Al原子富集的晶间相附近析出,容易引起应力集中,合金延伸率较差。T6处理后,β相从过饱和固溶体中均匀析出,合金的综合性能得到显著提升,拉伸过程中裂纹主要形核于α-Mg基体与析出相之间的无沉淀区(PFZ)。(6)通过对比不同热处理工艺后舱段构件的组织与性能,确定环形通道转角挤压的最佳成形及热处理工艺参数为:均匀化处理(415℃+16h)+挤压变形(350℃+0.5mm/s)+固溶处理(415℃+2h)+时效处理(175℃+30h)。舱段构件抗拉强度可达到327MPa,屈服强度为225MPa,延伸率为11.6%。
其他文献
2020年初的新型冠状病毒肺炎疫情,使当年青浦区农民培训工作的开展有别于往年。为进一步推进2020年青浦区农民培训工作,要把握农业发展规划纲要和特色,发挥青浦区的产业、地
2020年,一场突如其来的新冠疫情改变了人们的生活方式,也改变了我国的教育理念,教育教学由线下教学转为线上教学,信息化教学成为线上教学的主要手段,体育学科教学的信息化改
本文介绍了径向旋流器的设计和计算方法,指出了在设计时应当重点考虑的一些问题,并对装有径向旋流器的燃烧室的试验结果进行了分析和总结
我国艺术设计类院校开设的专业普遍有产品、视觉、数字媒体、服装、环境等,有些美术类院校也会开设油画、国画等纯艺术类专业。艺术设计类院校专业方向多、类别复杂,这为在院
本文将基于客流高峰期这种特殊情况,探讨铁路旅客运输组织工作。在高峰期旅客运输组织概况的介绍中,主要涉及到客流构成、高峰期客流特点以及旅客运输组织工作等进行阐述,接
铝合金具有密度低、导热导电性能好、耐腐蚀、比强度高,以及可塑性强和制造成本相对较低等优点,在市场上享有广泛的应用范围,尤其是对于质量因素较敏感的航空航天、军事以及汽车制造等领域。目前,随着我国工业的迅速发展,铝合金零部件逐渐呈现出结构轻量化、性能复合化的发展趋势,并且在实际应用中对零件性能和生产效率的要求更高,传统的减材制造技术(如铸造、锻造等)已经难以满足这些制造需求。增材制造技术是一种自下而上
水是人类赖以生存的重要自然资源,是可持续发展的核心。但由于气候变化和人类活动的双重压力,水资源短缺,水环境污染问题等日渐突出,严重威胁人类生产与生活。小流域是流域生
涉众型经济犯罪的成功办理,离不开涉案财物的妥善处置。但涉案财物处置仍有很多程序问题没有规定,有的程序规定对涉众型经济犯罪并不适用。涉案财物认定和处置程序不受重视,处置过程不公开、不透明,执行主体混乱。本文通过分析涉案财物处置程序中存在的问题,参考学者们的研究以及国内外的相关规定,提出完善建议。正文共五章,主要内容如下:第一章为涉众型经济犯罪案件涉案财物处置程序的基本概述。明确涉案财物定义和范围,说
本文用最优控制理论严密地证明,当内可逆热机的热却(温度为Tn)与工质(温度为T)间的传热规律f(T_R,T)为T_R的单调函数时,不论f(T_R,T)为何种工作形式,该类热机的最优构型均为Curz
在公路桥面日常运营维护中,由于其表面防水层的长期失修,需要定期对混凝土桥桥面混凝土层进行修补,有时需对整个桥面进行大修与重建。因此,桥面防水层的设计对桥面铺装质量产