sc對al-6zn-2mg-2.5cu合金組織和性能影響的研究

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1、Sc對Al-6Zn-2Mg-2.5Cu合金組織和性能影響的研究TheresearchontheinfluenceofscandiumonthemicrostructureandmechanicalpropertiesofAl-6Zn-2Mg-2.5Cualloy作者姓名：印明亮專業(yè)名稱：材料工程指導(dǎo)教師：安健學(xué)位類別：工程碩士答辯日期：2015年6月4日摘要Sc對Al-6Zn-2Mg-2.5Cu合金組織和性能影響的研究摘要Al-Zn-Mg-Cu系超強鋁合金因其高強度、高硬度、良好的韌性以及抗腐蝕性，被廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代社會的工業(yè)生產(chǎn)中。

2、由于傳統(tǒng)的塑料模具材料-模具鋼在生產(chǎn)中面臨的加工性差、加工時間長、成本高等問題日益凸顯，因此替代模具鋼的新型塑料模具材料的研發(fā)需求就變得十分迫切。本課題主要研究的是稀土元素Sc對Al-6Zn-2Mg-2.5Cu合金的顯微組織和室溫力學(xué)力學(xué)性能的影響,進而探索出最優(yōu)化的合金成分和最佳的熱處理工藝，以期為新型的鋁合金塑料模具材料的開發(fā)提供理論支持。本文為了研究稀土元素Sc對Al-6Zn-2Mg-2.5Cu合金的顯微組織和室溫力學(xué)性能的影響，從鑄態(tài)、固溶態(tài)及時效態(tài)三個方面對其進行研究。本文對Sc含量分別為0、0.1%、0.2%、0.3%和0

3、.4%的五種鑄態(tài)Al-6Zn-2Mg-2.5Cu-xSc合金的顯微組織、室溫力學(xué)性能及共晶相的種類、相組成及分布方式進行了觀察、檢測和分析，通過對Sc含量遞增過程中，合金的顯微組織、室溫力學(xué)性能及共晶相的種類、相組成及分布方式的變化進行對比，探究了Sc對鑄態(tài)Al-6Zn-2Mg-2.5Cu合金顯微組織和室溫力學(xué)性能的影響，并研究了合金力學(xué)性能變化與其顯微組織變化的內(nèi)在聯(lián)系，分析其影響機制。實驗表明，在鑄態(tài)Al-6Zn-2Mg-2.5Cu合金中加入Sc會對其晶粒產(chǎn)生明顯的細化作用，并且會促使晶粒由枝晶向等軸晶轉(zhuǎn)變；同時，Sc含量的增加還

4、會影響合金中第二相的分布狀態(tài)和共晶相的形貌特點。稀土元素Sc正是通過對合金中晶粒的尺寸和種類、第二相的組成和分布狀態(tài)的影響，來影響合金的室溫力學(xué)性能。本文為了研究Sc對于Al-6Zn-2Mg-2.5Cu合金的固溶組織的影響，對不同Sc含量的合金中未溶的析出相(剩余相)的分布狀態(tài)進行了金相觀察，對其相組成進行了EDS檢測。實驗結(jié)果表明，隨著Sc含量的增加，合金中大部分的剩余相會逐漸減少，甚至完全消失。而對Sc對Al-6Zn-2Mg-2.5Cu合金的時效態(tài)顯微組織和室溫力學(xué)性能影響的研究中，本文不僅對Sc含量增加過程中合金的顯微組織和室溫

5、力學(xué)性能影響的變化進行觀察、檢測和分析，同時還對加熱溫度和保溫時間不同的時效工藝處理的合金的室溫力學(xué)性能進行對比，分析了不同時效工藝對合金組織的影響，從而優(yōu)化合金的熱處理工藝。實驗結(jié)果表明，Sc含量的增I吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文加會對合金中晶內(nèi)析出相粒子及晶內(nèi)偏析區(qū)等對時效態(tài)合金的室溫力學(xué)性能起決定性作用的顯微組織產(chǎn)生明顯的影響。此外，當(dāng)合金中Sc含量為0.2%，并且對其采用120℃-24h的時效工藝進行熱處理后，Al-6Zn-2Mg-2.5Cu合金的綜合室溫力學(xué)性能達到最佳的狀態(tài)。關(guān)鍵詞：鋁合金鈧顯微組織室溫力學(xué)性能熱處理IIAbstr

6、actAbstractAl-Zn-Mg-Cualloyiswidelyusedinthemodernindustry,becauseofitshighstrength,highhardness,hightoughnessandcorrosionresistence.Thetraditionalplasticmoldmaterial-diesteelisfacingproductionofdifference,longprocessingtimeandhighcostproblems,soitisverynecessarytodevel

7、opanewplasticmoldmaterialwhichcouldreplacethediesteel.ThemianresearchofthispaperistheinfluenceofscandiumonthemircostructureandmechanicalpropertiesatroomtemperatureofAl-6Zn-2Mg-2.5Cualloys,andexploretheoptimizationofcompositionandheattreatmentprocess.Inaddition,wehopetop

8、rovidetheoreticalsupporttothedevelopmentofnewaluminiumplasticmoldmaterial.Inordertoresearchontheinfluenceofthe