微量合金元素对航空铝合金组织性能的影响

【类型】学位论文

【作者】冯志涛 

【关键词】 Mg合金 Al,Cu,Zn,Cu合金 离心浇注 Sc Zr元素 组织性能,Mg,Al

【摘要】本实验采用真空熔炼的方法，以金属型为模具通过离心浇注工艺，制备了Zr含量依次为0%，0.15%，0.3%的Al-Cu-Mg合金。同时制备了Zr含量为0.08%，0.2%的Al-Zn-Mg-Cu合金和Sc含量为0%,0.2%的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金。对于制备好的Al-Cu-Mg合金与Al-Zn-Mg-Cu合金的试样进行扫描电镜、能谱分析、XRD衍射测试以及拉伸实验，分析研究Zr对Al-Cu-Mg合金以及Zr，Sc对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响。 研究表明，铸态下在Al-Cu-Mg合金中加入Zr元素，Zr元素大部分都固溶在合金基体中，同时有部分Al3Zr初生粒子析出。随着Zr含量的增加，合金的晶粒尺寸明显减小，同时合金的力学性能的得到一定提升。 铸态下Al-Zn-Mg-Cu合金加入0.08%、0.2%的Zr元素，Zr含量显著影响合金的组织和性能，Zr含量在0.2%时，合金的组织和性能都优于Zr 含量0.08%时。在Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金中加入0.2%Sc元素，在熔体凝固时，形成可以做非均质形核核心的Al3ScZr粒子，显著细化了晶粒，并提高了合金的力学性能。 研究了离心对Al-Zn-Mg-Cu合金的影响，发现离心压力降低了临界晶核形核能，减小了临界形核半径，使晶粒明显细化，同时强度提高。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京科技大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】张鸿

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