Al2O3np/7075铝基复合材料的热处理及触变压缩变形行为研究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuzhangbin
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
7075铝合金具有较高的比强度、比刚度以及密度小等优越性能,因此,被广泛应用于航空航天以及军事等领域。然而,在铝合金凝固过程中,容易形成偏析的粗大第二相。粗大第二相会减小合金的强度和硬度,从而大大限制其应用。而通过后续的热处理以及在合金中添加增强颗粒可以大大提高合金的综合力学性能。热处理通过影响合金中粗大第二相的含量、形貌以及分布,从而改善合金的综合力学性能。而颗粒增强铝基复合材料主要通过增强颗粒的加入产生大量位错来强化合金力学性能。但颗粒增强铝基复合材料在提高其抗拉强度、极限屈服强度和弹性模量的同时,却大大降低其塑性,不利于合金的二次塑性加工。半固态成形技术的出现,很好的解决这一问题,为铝基复合材料的应用提供更广阔的空间。本文采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、差示扫描量热分析(DSC)、以及硬度和拉伸测试,研究了固溶处理对7075铝合金的第二相演变和力学性能的影响。结果表明,Mg(Zn,Cu,Al)2相随着固溶温度和时间的增加逐渐溶进基体中,而Al7Cu2Fe相由于熔点高导致它的尺寸和形貌没有发生变化。当固溶温度和时间继续增加,则会出现粗大的黑色Mg2Si相。相比较基体合金,试样在460oC固溶5h后硬度、拉伸强度、延伸率分别提高了55.1%,40.9%和109.1%。这是因为此时共晶相Mg(Zn,Cu,Al)2完全溶解,几乎没有粗大的黑色Mg2Si颗粒出现。还采用了XRD、SEM、EDS和硬度测试,研究了固溶时效(T6)热处理对Al2O3np/7075铝基复合材料的组织和硬度的影响。结果发现,固溶处理后复合材料晶界处第二相变得不连续,第二相充分溶解进基体内。Mg(Zn,Cu,Al)2相完全消失,转变成Al2CuMg相。Al7Cu2Fe相由于熔点高没有发生变化。时效处理后,则重新析出了细小的MgZn2相。热处理后,复合材料的硬度均得到提高。复合材料的硬度随时效温度和时间增加均呈现先增加后减小的趋势。在480oC/5h+120oC/24 h热处理条件下,复合材料的硬度达到最大值,为173.51 MPa。同时对复合材料的强化机制及时效强化机制进行了讨论。另外,采用了热模拟试验机Gleeble 3500D,对Al2O3np/7075铝基复合材料进行半固态等温压缩实验。研究半固态复合材料在高固相率下的压缩变形行为,并表征了半固态压缩后的组织。结果显示,真实应力随变形温度和纳米Al2O3颗粒粒径增加而减少,随应变速率和纳米Al2O3颗粒的质量分数增加而增加。另外,压缩后,在大变形区的固体颗粒变形程度明显大于自由变形区的固体颗粒。在不同的变形条件下,大变形区的固体颗粒经历明显的不同程度塑性变形。同时,对半固态压缩过程的变形机制进行讨论。
其他文献
铜及铜合金由于兼有卓越的导电、导热性能,良好的力学性能,优异的抗腐蚀性能等优点,使其在现代工业,特别是电子电器行业中有着广泛的应用。目前,高性能铜合金的研究和开发工作已经
目前,ABC市正处于快速发展阶段,城镇面貌发生了显著变化,但这些都是阶段性的,各区的环境、交通和基础设施等方面不完善,不适应可持续发展城市的需要。为此需要以社区作为城市的管
先进陶瓷材料因其高强度,耐高温,耐化学腐蚀,比重轻等优点越来越被人们所重视,但是其脆性问题限制了这类材料在诸多高端领域的应用。为了解决陶瓷材料脆性较大这一缺点,采用碳纤维
电催化氧化法作为高级氧化技术中的一种,在众多水处理技术中具有独特的优势。近年来,此种“环境友好”技术在处理工业废水中有机污染物方面得到有效应用。   阳极在电催化氧
土壤盐碱化是土壤退化的一种表现形式,是当今世界主要的环境资源问题之一。天津市是中国滨海盐碱地的代表之一,为全国各省市盐碱化程度最大的一个地区。本文以天津团泊湖地区表
本文立足于我国目前H2S污染的现状,采用P25纳米TiO2作为光催化剂氧化H2S,意图开发一种适合实际工艺应用的光催化反应器,探讨实验条件对H2S去除率的。在气相光催化器理论研究基础