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1、工學(xué)碩士學(xué)位論文Al-Zn-Mg-Cu系高強(qiáng)鋁合金快速凝固條件下微合金化及作用機(jī)理MICRO-ALLOYINGANDMECHANISMOFAL-ZN-MG-CUULTREAHIGHSTRENGTHALUMINUMALLOYPREPAREDBYRAPIDSOLIDIFICATION王一鑫哈爾濱工業(yè)大學(xué)2008年6月圖書分類號：TG292U.D.C.:669工學(xué)碩士學(xué)位論文Al-Zn-Mg-Cu系高強(qiáng)鋁合金快速凝固條件下微合金化及作用機(jī)理碩士研究生：王一鑫導(dǎo)師：寧志良副教授申請學(xué)位級別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：材料加工工程所在單位
2、：材料科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2008年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex：TB942U.D.C.:621.38DissertationfortheDegreeofMasterinEngineeringMicro-alloyingandmechanismofAl-Zn-Mg-CuultrahighstrengthaluminumalloypreparedbyrapidsolidificationCandidate：WangYixinSupervisor：AssociateProf.NingZhi
3、liangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsProcessingEngineeringDateofOralDefense:June,2008DegreeConferringInstitution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文利用噴射成形技術(shù)制備了Al-Zn-Mg-Cu高強(qiáng)鋁合金沉積錠，并對其進(jìn)行了擠壓密化處理。利用XRD、SEM、TEM等方法對合金沉積態(tài)組織、相結(jié)構(gòu)、
4、固溶度和熱處理過程中合金元素作用、析出相的轉(zhuǎn)變及性能預(yù)測進(jìn)行了研究。利用固溶度理論對沉積態(tài)和鑄態(tài)合金的固溶度進(jìn)行了計算，結(jié)果顯示同一成分合金沉態(tài)固溶度較鑄態(tài)高出近50%。XRD分析沉積態(tài)合金1（Al-12Zn-3.34Mg-1.12Cu-0.2Zr-0.2Mn-0.16Cr)和合金2（Al-10Zn-3.49Mg-1.25Cu-0.25Zr-0.2Mn-0.16Cr）的固溶度分別為5.7%和6.2%。沉積態(tài)晶粒尺寸在20～30μm左右，Zn含量的增加對晶粒尺寸的影響不大，但在晶界位置處厚度略微有所增加，晶內(nèi)和晶界都分布Al
5、、Zn、Mg三元化合物。微量合金元素在沉積態(tài)組織中以長條狀的Al12(Cr,Mn)化合物存在，不與Zn、Mg合金元素作用，不影響時效過程中MgZn2析出相的數(shù)量。假設(shè)合金的強(qiáng)度是基體強(qiáng)度、細(xì)晶強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化貢獻(xiàn)線性疊加的前提下，預(yù)測合金1和合金2的強(qiáng)度分別為662.5±72.5MPa和712±25MPa，其中固溶強(qiáng)化對基體強(qiáng)度增加的貢獻(xiàn)最大。120℃時效熱處理，16h達(dá)到峰時效，此時η'析出相彌散分布，尺寸在45nm左右，強(qiáng)化效果最佳。Al3Zr粒子在晶內(nèi)彌散析出，與位錯交互作用，釘扎位錯，阻礙位錯運(yùn)動。關(guān)鍵詞超
6、高強(qiáng)鋁合金；成分計算；噴射沉積；微合金化；顯微組織--I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractThebilletofAl-Zn-Mg-Cusuper-alloywaspreparedbythesprayformingprocessingandthenwasconsolidatedbyextrusion.Phasestructure,solidsolubilityandtheeffectsoftracealloyingelements,precipitatedphase,performancepredictionwe
7、reinvestigatedbymeansofX-ray(XRD),scanningelectronmicroscope(SEM)andtransmissionelectronmicroscope(TEM).Theresultsshowedthatthesolidsolubilityofas-depositedalloywashigherthanthatofcastingalloybytheoreticcalculation.Thesolidsolubilityofalloy1(Al-12Zn-3.34Mg-1.12Cu-
8、0.2Zr-0.2Mn-0.16Cr)andalloy2(Al-10Zn-3.49Mg-1.25Cu-0.25Zr-0.2Mn-0.16Cr)were5.7%and6.2%byX-ray,respectively.Thegrainsizeisabout20～30μminas-depositedalloy
