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Al-6.0Zn-2.2Mg-1.6Cu高强铝合金热处理

作　者: 霍健萍
导　师: 赵刚；田妮
学　校: 东北大学
专　业: 材料学
关键词: 高强铝合金 均匀化 结晶相 弥散相 时效处理
分类号: TG166.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


Al-6.0Zn-2.2Mg-1.6Cu合金预拉伸厚板是飞机制造亟需的高强轻质结构材料,但这种材料生产过程中经常出现强度和抗蚀性不能同时满足要求的问题,本研究工作针对上述问题,研究该材料生产过程的两个重要的热处理过程,即半连续铸锭的均匀化热处理和25mm厚淬火预拉伸板的双级时效热处理,目的是使合金板材在轧制生产前首先获得组织合适的锭坯,轧制的板材具有足够的时效热处理潜力,并针对该合金25mm厚淬火预拉伸板开发合适的最终时效热处理工艺。研究的结果表明:（1）Al-6.0Zn-2.2Mg-1.6Cu合金半连续铸锭中存在478℃开始熔化的低熔点产物,该产物在均匀化处理中不仅向基体中溶解,且转化成熔点更高（491℃开始熔化）的低熔点产物,铸锭经460℃×24h均匀化处理后前者完全消失,经460℃×48h均匀化处理后后者基本消失。（2）合金铸锭在均匀化处理中析出弥散相,其中加入的Cr形成Al18Cr2Mg3弥散相,在均匀化处理过程形成的该弥散相其尺寸及分布都不均匀。在枝晶晶干横断面中心区域较少,由中心部向枝晶晶干边缘尺寸变小,这种分布不均匀的弥散相在铸锭轧制压下量接近90%时才能均匀分布。（3）Al-6.0Zn-2.2Mg-1.6Cu合金半连续铸锭经460℃～470℃单级或最高温度为480℃双级或最高温度为500℃的三级均匀化处理,不改变弥散相的分布,但随均匀化处理最高温度的升高,弥散相尺寸有长大的趋势;上述各种均匀化处理对合金铸锭轧制成板材热处理后的力学性能影响不大。（4）Al-6.0Zn-2.2Mg-1.6Cu合金25mm厚淬火预拉伸板第二级时效在160℃～170℃范围时,在（100℃～120℃）×7h范围内的第一级时效对双级时效板材的力学性能和电导率的影响不大。（5）Al-6.0Zn-2.2Mg-1.6Cu合金25mm厚淬火预拉伸板很容易过时效,但第一级时效在（100℃～120℃）×7h范围时,第二级温度在160℃～165℃及时效时间在9h～12h条件下均可获得较满意的结果。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-19
  1.1 Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的简介  10-14
    1.1.1 国外Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的发展  10-13
    1.1.2 国内Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的发展  13-14
  1.2 Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的热处理  14-17
    1.2.1 Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的均匀化处理  14-15
    1.2.2 Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的固溶处理  15-16
    1.2.3 Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的时效处理  16-17
  1.3 合金元素对Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合的影响  17-18
  1.4 本课题的研究目的和意义  18-19
第2章 实验方法  19-24
  2.1 实验材料  19
  2.2 实验方法  19-23
    2.2.1 热处理  19-21
    2.2.2 试样制备及实验方法  21-23
  2.3 实验设备  23-24
第3章 铸锭均匀化热处理  24-49
  3.1 合金半连续铸锭均匀化处理的研究  24-39
    3.1.1 合金的铸态组织及过烧温度  25-26
    3.1.2 不同均匀化制度对合金结晶相的影响  26-28
    3.1.3 不同均匀化制度对合金弥散相的影响  28-34
    3.1.4 不同均匀化制度对合金力学性能的影响  34-36
    3.1.5 铸锭热轧压下量对合金中弥散相分布的影响  36-39
  3.2 合金半连续铸锭经工业双级均匀化处理的研究  39-48
    3.2.1 铸锭经工业双级均匀化后的组织  39-42
    3.2.2 铸锭经工业双级均匀化后的弥散相  42-48
  3.3 小结  48-49
第4章 25mm厚淬火预拉伸板的时效处理  49-70
  4.1 第一级107℃×7h时效的双级时效处理  49-55
  4.2 第二级时效温度为160℃时第一级时效温度的影响  55-62
  4.3 第二级时效温度为170℃时第一级时效温度的影响  62-69
  4.4 小结  69-70
第5章 结论  70-71
参考文献  71-75
致谢  75

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 热处理 > 有色金属及其合金的热处理 > 铝及其合金的热处理
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