一、微量Sc和Zr对Al-Mg-Mn合金组织和性能的影响（论文文献综述）
黄锴[1]（2021）在《稀土Sc、Y及热处理工艺对7055铝合金组织和性能的影响》文中指出7xxx铝合金因其具有高强度、低比重、优秀的加工性能以及焊接性能等优点,在航空航天、汽车、军事等行业中得到了广泛的应用,是航天工业的主要结构材料之一。随着科技的日新月异,大众更加追求交通工具轻量化,这对铝合金在强韧性方面提出了更高的要求,并且希望可以发明出一种低密度、加工性能优异、性价比高的新型超高强铝合金。作者通过在7055铝合金中添加不同含量Sc、Y元素,经过一系列加工和热处理工艺后测试各个样品的电学性能、力学性能和耐腐蚀性能。并借助金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射仪（XRD）手段对合金进行显微结构分析。详细研究了不同含量Sc、Y以及不同的时效制度对7055系铝合金微观结构以及性能的影响。实验表明,微量Sc可以有效细化7055系合金晶粒,在热处理过程和变形过程中可以形成弥散而又细小的Al3（Sc,Zr）相,这些弥散细小的Al3（Sc,Zr）相可以阻碍位错,防止亚晶界的位移,提高再结晶温度,抑制再结晶。Sc的加入可以改善7xxx系铝合金的强度和延伸率,推迟过时效的到来,提高析出相的稳定性。得到的主要研究结论如下:（1）在7055合金中添加微量的Sc可以细化晶粒,当Sc的含量为0.25%时合金的晶粒尺寸为30-40 um,相比较未添加Sc的7055合金尺寸减小了一倍。均匀化处理可以消除大部分偏析和残余应力,加入微量Sc可以形成Al3（Sc,Zr）相,有效抑制铝合金的再结晶行为。（2）添加0.25%的7055-0.25Sc合金的硬度为212.6 HV,电导率为32.9%IACS,抗拉强度达到了685.9 MPa,屈服强度为658.3 MPa,延伸率为18.3%,相比较未添加Sc的7055合金有显着的提高。Sc含量为0.45%时,合金的自腐蚀电流密度最低,7055合金的耐腐蚀性能达到最佳状态。（3）7055-0.25Sc铝合金在三种不同时效制度下,合金的综合性能在时效制度为120℃/6 h+180℃/16 h条件下最好,其电导率为42.9%IACS,硬度为201.1 HV,抗拉强度为625.9 MPa,屈服强度为596.5 MPa,延伸率为15.5%。而且合金的导电性和耐腐蚀性能相比较峰值时效（T6）得到了极大的提升。（4）复合添加Sc和Y也可以显着提升7055合金的性能,同时添加0.25%的Sc和Y时,合金的性能最佳。合金的电导率为33.8%IACS,硬度为196.4HV,抗拉强度和延伸率为398.6 MPa和15.1%。耐腐蚀性能随着Sc添加量的增多而提高,当Sc含量为0.35%时耐腐蚀性能达到最佳。
杜伟昌[2]（2021）在《微量Zr元素及均匀化退火对5052铝合金组织和性能的影响》文中研究指明Al-Mg合金是应用极其广泛的一类防锈型变形铝合金,它具有中等强度、高塑性、耐腐蚀、耐疲劳、易加工、焊接性好、可回收等优点,被大量应用于国防军工、交通建筑、航空航天、电子机械、密封包装等领域,是当前应用最广、用量最大的轻合金材料之一。随着我国国民经济转向高质量发展和现代化事业的加速推进,Al-Mg合金要承担越来越多、越来越重要的任务,同时在性能上对其提出了更多、更高的要求。微合金化是改善铝合金组织,提高其综合性能的一条有效途径,是近些年来的研究热点。5052是Al-Mg合金中最为典型和广泛应用的铝合金牌号之一。5052铝合金在实际的加工过程中一直存在易开裂的问题,尤其是大宽厚比5052铝合金铸锭的轧制变形。这导致大宽厚比5052铝合金铸锭的切削量增大,板材的成品率下降,极大地限制了它们的应用空间。探索微合金化以改善大宽厚比5052铝合金铸锭的边部强度、降低其开裂的趋向是近些年来的一个研究热门。本文以自行设计并制备的5052铝合金铸锭为研究对象,借助万能力学试验机、光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射分析仪（XRD）、能谱分析仪（EDS）等多种实验设备和表征手段,研究了添加不同含量Zr合金元素改性和不同均匀化退火温度对5052铝合金铸锭边部组织及力学性能的影响,以期能为大宽厚比5052铝合金的工业改性和应用提供一些理论上的参考或借鉴。主要研究结果如下:（1）在5052铝合金中添加少量的Zr元素可以改善铸锭组织中的第二相和晶粒结构,并提高力学性能。未添加Zr的铸态5052合金的显微组织主要由α-Al基体和针状、骨骼状第二相构成（主要是Al3Fe、Al6Fe、Mg2Si相、Al6（Fe Mn）等）,尺寸约50μm;晶粒呈约220μm的近等轴状,尺寸分布不均匀;抗拉强度为197MPa,屈服强度为100MPa,伸长率为22.2%。随着Zr含量的增加,网状第二相数量减少并被细化,当Zr含量超过0.15%时,个别第二相有所粗化;当Zr含量为0.47%时,观察到粗大的棒状Al3Zr。XRD测试结果表明,添加Zr的5052除了前述的第二相外,都有Al3Zr相。晶粒尺寸随着Zr含量的增加先粗化,当Zr含量达到0.29%时开始逐渐细化。力学性能随着Zr含量的增加,强度呈升高趋势,伸长率先降低再升高,当Zr含量为0.47%时,抗拉强度为203MPa,屈服强度为107 MPa,伸长率为23.2%,与未添加Zr元素时相比均有提高。Zr对铸态5052合金组织和力学性能的影响与其含量和存在形式有关。（2）均匀化退火可改善5052+0.47%Zr合金组织。铸态5052+0.47%Zr合金不同温度下均匀化退火后,晶粒和第二相均发生显着的细化。随着均匀化温度的增加,第二相逐渐断裂,最终发生回溶和球化。500℃均匀化退火对组织细化效果最好,平均晶粒尺寸约75μm,第二相尺寸小于50μm。均匀化温度高于或低于500℃时晶粒和第二相相对地有所粗化,但比之铸态5052+0.47%Zr合金组织仍显细化。随着均匀化温度的升高,强度呈降低变化趋势,伸长率先减少后增加。均匀化温度为400℃时,抗拉强度为180 MPa,屈服强度为91 MPa,伸长率为17.1%。
刘帅[3]（2020）在《Sc、Er复合微合金化对Al-7Mg合金组织与性能的影响》文中提出Al-Mg系铝合金具有比强度高、耐蚀性好和加工性能优良等特点,在工业领域广泛应用。提高Al-Mg系合金的Mg含量有助于提高合金强度,但同时也易诱发晶界处Mg原子偏聚和β相析出,对合金综合性能,特别是耐腐蚀性能产生不利影响。微合金化对改善铝合金组织有显着作用,是改善高Mg含量Al-Mg系合金综合性能的有效途径。论文在Al-7Mg合金基础上,采用半连续铸造工艺通过添加稀土元素Sc和Er制备了Al-7Mg-0.2Zr-0.3Er,Al-7Mg-0.2Zr-0.3Sc和Al-7Mg-0.2Zr-0.15Sc-0.3Er（质量分数,%）三种合金,并分别对三种合金的铸锭和板材进行了包括硬度测试、电导率测试、单轴拉伸性能测试、电化学测试、晶间腐蚀测试和慢应变速率拉伸等性能测试,进一步结合金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和电子背散射衍射（EBSD）等微观组织观察技术研究了微量Sc和Er对Al-7Mg合金组织与性能的影响,以期为进一步优化高Mg含量Al-Mg系合金综合性能提供理论及实验依据。研究结果表明:在铸造过程中单独添加Sc和复合添加Sc、Er都能显着降低Al-7Mg合金铸锭晶粒尺寸,抑制枝晶形成和Mg原子偏析,对铸锭组织改善效果明显优于单独添加Er元素;在铸锭均匀化过程中,二次析出的次生Al3（Sc,Zr）粒子比Al3（Er,Zr）粒子尺寸更小,分布更均匀,表现出更好的强化效果;在稳定化退火过程中,Al3（Sc,Zr）粒子比Al3（Er,Zr）粒子具有更强的钉扎位错运动和抑制再结晶的能力,在相同退火条件下,Al-7Mg-0.2Zr-0.3Sc和Al-7Mg-0.2Zr-0.15Sc-0.3Er合金板材均比Al-7Mg-0.2Zr-0.3Er合金板材具有更高比例的小角度晶界,更显着的亚结构强化效果和更强的力学性能。在耐腐蚀实验发现较铝基体具有更高腐蚀电位的β相的数量和分布形态对合金退火板材的耐腐蚀性能有重要影响。低温退火条件下,Al3（Sc,Zr）粒子比Al3（Er,Zr）粒子更有效地阻碍晶内位错向晶界处运动,一方面减缓了退火过程中大角度晶界的形成过程,另一方面又能有效抑制Mg原子以位错为通道扩散至大角度晶界处形成连续、粗大的β相。在Al-7Mg-0.2Zr-0.3Sc和Al-7Mg-0.2Zr-0.15Sc-0.3Er合金退火板材中β相数量少且在晶界出呈不连续分布,合金的耐腐蚀性能较好;Al-7Mg-0.2Zr-0.3Er合金退火板材β相数量相对较多,在晶界出呈现连续分布,合金耐腐蚀性能较弱;随着退火温度的不断提高,β相逐渐回溶到基体中,其对腐蚀性能影响逐渐减弱,此时具有高电位的晶界对合金腐蚀起决定性作用,Al-7Mg-0.2Zr-0.3Sc和Al-7Mg-0.2Zr-0.15Sc-0.3Er合金再结晶程度相对较小,大角度晶界比例低于Al-7Mg-0.2Zr-0.3Er合金,因而仍具有较好的耐腐蚀性能。
刘莉[4]（2020）在《铝合金Sc、Zr微合金化效应与微观机理》文中研究指明针对现代装备研制对高强耐蚀铝合金的应用需求,引入微合金化并进行相应的工艺方法设计,旨在阐明Sc、Zr微合金化对Al-Zn-Mg-X系合金多尺度的微观组织和性能的影响,实现合金的强韧性和耐腐蚀性能的协同优化。在该背景下,本文首先基于Al-Sc-Zr-（Er）合金特征析出行为的表征,系统分析了热处理工艺、合金成分和变形对合金微观组织和性能的影响,揭示微合金化效应。在此基础上,针对高强耐蚀铝合金的研制要求,将Sc、Zr微合金化引入到新型Al-Zn-Mg-Cu合金中,制备了一系列Al-Zn-Mg（-Cu）-Sc-Zr合金和相应的热加工、热处理工艺,并对合金的组织演化、力学性能和耐腐蚀性能进行系统研究。研究基于晶粒、第二相、合金元素分布和析出相等特征组织的演化行为的表征及分析,系统揭示了Sc、Zr微合金化影响Al-Zn-Mg系合金组织形成、演化及性能响应的规律和机理。采用TEM和3DAP对Al-Sc-Zr（-Er）合金时效过程中微观组织进行表征,组织演化结果表明:Al-Sc-Zr合金时效时先形成球形Al3Sc相,随后Zr在Al3Sc相外面析出,形成以富Sc层为核心、富Zr层为外壳的具有核壳结构的Al3（Sc,Zr）析出相。Al-Sc-Zr-Er合金时效时则先形成Al3Er相;随着时效的进行Sc和Zr依次析出,形成核心富Er、内壳富Sc、外壳富Zr,具有双核壳结构的Al3（Sc,Zr,Er）析出相。在300℃时效时,Al-Sc-Zr合金主要析出Sc,Al-Sc-Zr-Er合金则主要析出Er和Sc,Zr在400℃时效时才析出,在双级时效过程中Sc、Zr和Er均析出。Al-ScZr（-Er）合金单级和双级时效下的时效硬化结果表明:单级时效时Al-Sc-Zr合金峰值硬度随时效温度的升高而降低,达到峰时效的时间随温度的升高而提前;Al-ScZr-Er合金在400℃比300℃时效时有更快的时效硬化响应和更高的峰值硬度。双级时效能进一步提高Al-Sc-Zr（-Er）合金的力学性能,Al-0.06Sc-0.23Zr（wt.%）和Al-0.07Sc-0.2Zr-0.11Er（wt.%）合金经过300℃/25 h+400℃/50 h双级时效处理后,峰值硬度均达到552 MPa。对比含Er和不含Er合金的组织与性能变化结果可知:Er的添加能提高Al-Sc-Zr合金的显微硬度并影响其时效析出行为;Er添加使析出相形核率增加,加速合金的时效硬化响应、促进Sc和Zr的析出;DFT计算证实这主要是由于Er-Er,Er-Sc和Er-Zr原子间强烈的相互作用和Er较高的扩散系数加速了溶质原子析出。Al-Sc-Zr合金经固溶时效后具有较高的电导率,是极具潜力的耐热铝合金导线材料。热挤压、冷拉拔和固溶时效处理结合的工艺能显着提升合金的力学性能和电导率,经热挤压+冷拉拔+双级时效工艺处理的Al-0.06Sc-0.23Zr（wt.%）合金性能匹配最佳,抗拉强度194 MPa和电导率61%IACS。Sc和Zr微合金化对Al-Zn-Mg-Cu合金的微观组织有较大的影响。结果表明:添加Sc、Zr的合金中会形成微米级的初生Al3（Sc,Zr）相和纳米级的次生Al3（Sc,Zr）相,初生Al3（Sc,Zr）相能显着细化铝合金的晶粒组织;次生Al3（Sc,Zr）相能强烈钉扎位错,阻碍位错和亚晶界迁移,抑制再结晶。Al3（Sc,Zr）相会影响主合金元素的分布:部分Zn会富集到Al3（Sc,Zr）相的富Zr层并替代析出相中的Al,且随时效的进行富集加剧。Mg和Cu原子在时效早期趋于富集到Al3（Sc,Zr）相的富Zr层,但随时效至过时效会从析出相往基体扩散。另外,Sc、Zr添加对Al-Zn-Mg-Cu合金时效过程中晶内和晶界析出相有较大的影响。结果表明:Sc、Zr添加会促进合金中η’相的形核,提高η’相的数量密度;促进η’相向η相转变,相同时效状态下,含Sc、Zr的合金晶内析出相的尺寸和体积分数大于不含Sc、Zr的合金;Sc、Zr添加使析出相中Zn含量升高,Cu含量降低。Sc、Zr添加对晶界析出相的分布有较大的影响,含Sc、Zr的合金晶界析出相分布更弥散、晶界无析出带宽度更窄。Sc、Zr微合金化能显着提高Al-Zn-Mg-Cu合金的力学性能,经120℃/24 h时效后Al-6.48Zn-2.20Mg-1.64Cu-0.18Sc-0.16Zr（wt.%）合金屈服强度达到614 MPa,此时合金屈服强度提升约106 MPa,强度提升效果最佳。Sc和Zr添加主要通过细晶强化、Al3（Sc,Zr）相弥散强化和影响η’/η相析出强化三种方式提高合金强度,其中弥散强化效果最显着。120℃时效时Sc、Zr添加所带来的强度提升明显高于160℃时效时。合金中Zn含量升高时,Sc、Zr微合金化提升强度的效果减弱。Sc、Zr添加及Cu的去除能显着提升合金的点蚀、剥落腐蚀和应力腐蚀抗力,主要归因于微合金化使第二相/基体、晶界析出相/基体的电位差降低,以及消除了含Cu第二相的去合金化作用、并弱化了微观电偶效应;Sc、Zr微合金化后合金晶粒细化、晶界沉淀相弥散分布和晶界无析出相宽度变窄等微结构特征对降低Al-Zn-Mg合金腐蚀敏感性也有助益。Al-6.54Zn-2.26Mg-0.23Sc-0.13Zr（wt.%）合金T74（120℃/6h+160℃/24h）态试样具有最佳的点蚀、剥落腐蚀和应力腐蚀抗力。Sc、Zr添加能显着提高Al-Zn-Mg-Cu合金T6（120℃/24h）态样品的应力腐蚀抗力,使其在保持T6态试样较高强度的同时有良好的应力腐蚀抗力。Sc、Zr微合金化会显着影响Al-Zn-Mg系合金晶粒、第二相及沉淀相三个尺度上的微观组织结构演化过程,进而影响其力学性能和耐腐蚀性能。本文引入Sc、Zr微合金化的Al-6.48Zn-2.20Mg-1.64Cu-0.18Sc-0.16Zr（wt.%）合金经适当热加工、热处理后,兼具高的强度和低的局部腐蚀敏感性,综合性能优于同状态7050合金,是极具潜力的高强耐蚀铝合金。
王伟[5]（2021）在《铒、钪改性ZL702A铝合金的组织与性能研究》文中认为近年来由于稀土元素提升铝合金性能高效简便,铸造用铝合金的稀土变质细化成为了热点研究课题。铝硅系合金虽然铸造性能优良,但材料力学性能偏低,严重制约了其在复杂零部件上的应用。在铝硅合金传统变质细化方法基础上,研究新型稀土元素变质细化,进一步提升铝硅合金性能,拓宽高性能铝硅合金在大型复杂铸件中的应用是当前的研究热点。本课题以ZL702A合金为基础,研究Er、Sc元素单独与复合添加对ZL702A合金组织和性能的影响,并通过T6热处理进一步提升ZL702A合金的性能,研究其细化、强化的原理与机制。研究了改性ZL702A合金铸态及常规热处理态的微观组织变化情况:通过不同含量改性ZL702A合金进行物相分析、组织观察、成分检测,定量分析讨论了 Er和Sc对ZL702A合金的作用效果与机制。结果表明:铸态时,Er、Sc均能够使共晶硅由粗糙细长的针片状转变为细小的枝晶状和纤维状。单独作用下,Er比Sc的变质共晶硅与细化枝晶间距的效果更为明显,但复合添加后的α（Al）更加细小均匀,枝晶间距为27μm～44μm。Er的最佳添加量为0.3wt%,Sc的最佳添加量为0.35wt%,Er、Sc复合添加时最佳添加量为0.25wt%Sc+0.2wt%Er。T6热处理时,单独或复合添加Er、Sc均能够使ZL702A合金的硅相由边缘圆润的针棒状变质为边缘光滑的点棒状结构,对合金具有强烈的变质细化作用。当Er含量为0.3wt%,Sc含量为0.25wt%,复合添加时含量为0.25wt%Sc+0.2wt%Er条件下变质细化效果最优。常规T6热处理时,Sc对于ZL702A合金抗拉强度的提升效果显着,Er对于延伸率提高明显。当复合添加Er、Sc时抗拉强度和延伸率提升效果最为均衡,即添加0.25wt%Sc+0.2wt%Er时,抗拉强度达到最高为323MPa,延伸率达到最大为3.6%。拉伸断裂面呈现出由解理面区域和韧窝区域共同形成的脆韧性混合断裂机制。即复合添加0.25wt%Sc+0.2wt%Er即为最优改性ZL702A合金方案。通过差热分析与时效强化实验,确定了复合添加0.25wt%Sc+0.2wt%Er改性ZL702A合金最优热处理工艺方案:510℃保温4小时+525℃保温8小时+175℃保温12小时。基体α（Al）中弥散分布着轮廓清晰的Al3Sc/Al3Er粒子,尺寸分别为0.05μm与0.03μm,并以钉扎作用的方式起到了显着强化合金作用,优化热处理工艺后获得的0.25wt%Sc+0.2wt%Er改性ZL702A铝合金布氏硬度达到136HBW。
李前前[6]（2020）在《Al-3Mg-0.5Mn合金微观组织与性能的调控研究》文中提出高通量连铸连轧工艺是一种新型、高效的铝合金板带材生产工艺。相较于开坯-热轧法,该生产工艺能耗低、流程短、效率高、成本低。5xxx系铝合金具有比强度高、易于加工成形、耐蚀性和焊接性能良好等优点,是汽车制造业的理想材料。镁是5xxx系铝合金的主要合金元素,在合金中主要起固溶强化作用。然而,当其镁含量较高时,结晶温度区间较宽,流动性差,容易产生偏析、夹杂等组织缺陷,不适于采用高通量连铸连轧工艺生产。本文通过微合金化的方法对Al-3Mg-0.5Mn合金进行成分设计,采用DSC、OM、SEM、EDS、XRD、EBSD、显微硬度和拉伸试验、电化学分析、硝酸减重和剥落腐蚀试验等分析手段,研究了合金元素Er、Zr、Cu、Si和Zn对Al-3Mg-0.5Mn合金结晶温度区间、组织、力学性能和腐蚀性能的影响,探究了添加微量元素后形成的第二相粒子对冷轧合金拉伸强度和抗腐蚀性能的影响机理。对实验合金铸态、均匀化态组织及性能的研究结果表明:添加微量的Zr、Si和Cu元素能使铸态合金的晶粒组织得到细化,其中Si的细化效果最为明显,而微量Er和Zn元素的添加并未使铸态合金的晶粒发生明显的细化,但合金内部的树枝亚结构得到了细化。经过460℃×24 h均匀化退火后,Al-3Mg-0.5Mn-0.2Er合金和Al-3Mg-0.5Mn-0.2Zn合金的均匀化效果不理想,仍有较多的共晶相残余。Al-3Mg-0.5Mn合金、Al-3Mg-0.5Mn-0.2Zr合金、Al-3Mg-0.5Mn-0.2Cu合金和Al-3Mg-0.5Mn-0.2Si合金的均匀化效果比较明显,铸态组织中大量的树枝晶偏析消除。铸态和均匀化态合金的物相组成除基体相Al外,主要含有Al3Mg2相和Al6（Fe,Mn）相。微量元素的加入形成了Al3Er、Al3Zr、Al2Cu Mg、Mg2Si、Mg Zn2和Mg32（Al,Zn）49等第二相。铸态合金经均匀化退火后,非平衡第二相部分固溶于铝基体中,而Al3Mg2相在均匀化退火后大量析出。对冷轧合金微观组织及力学性能的研究结果表明:合金经冷轧处理后金相组织均呈显着的纤维状,Er、Zr、Cu、Si和Zn元素的加入使得纤维状组织得到不同程度的细化。合金经冷轧后晶粒被严重拉长、破裂并沿轧向呈纤维状分布,在纤维组织之间还夹有大量细小的晶粒。晶粒类型主要是小角度晶界的变形晶粒（大于90%）,同时存在一些变形亚结构和少量的再结晶晶粒。冷轧合金中主要含有S织构、Copper织构、Brass织构和Goss织构,其中S织构含量最高,合金元素的加入使变形织构的含量增加。微量元素Er、Zr、Cu、Si和Zn的添加均提高了Al-3Mg-0.5Mn合金的抗拉强度和屈服强度。其中含Cu合金强度提高最明显,其次是含Zr合金,抗拉强度分别提高了31 MPa和27 MPa,屈服强度分别提高了34 MPa和27 MPa。含Er和Zn元素的合金强化机制主要为第二相强化,含Zr、Cu和Si元素的合金强化机制主要为细晶强化和第二相强化。冷轧合金的抗腐蚀性能研究结果表明:除了Si元素外,添加Er、Zr、Cu和Zn元素后,Al-3Mg-0.5Mn合金的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,耐蚀性得到提升。添加微量元素后,对合金的耐晶间腐蚀性能影响不大,质量损失均在1 mg/cm2～2 mg/cm2范围内,属于耐晶间腐蚀合金。冷轧合金剥落腐蚀等级均为P级,表明其未发生剥落腐蚀,耐剥落腐蚀性能良好。通过结果对比分析发现,相对于Al-3Mg-0.5Mn合金,Al-3Mg-0.5Mn-0.2Zn合金的结晶温度区间降低了4.7°C,结晶温度区间仅有17.8°C。这是由于Zn的加入形成了Mg Zn2和Mg32（Al,Zn）49相,并且消耗了一定的Mg元素,导致合金的结晶温度区间降低。该合金具有良好的力学性能和耐腐蚀性能,综合性能良好。
刘亚楠[7]（2020）在《Sc、Zr添加对Al-Si-Mg合金组织和力学性能的影响》文中研究表明铸造Al-Si-Mg合金具有流动性好、密度和热膨胀系数小、比强度高等优点,被广泛应用于汽车等工业领域。未经处理的铸造Al-Si-Mg合金的微观组织中含有粗大的α（Al）树枝晶和板条或针状的共晶Si相,极易造成基体割裂,损害合金的力学性能。工业上,可通过添加Al-Ti或Al-Ti-B等晶粒细化剂和Na、Sr等变质剂对合金熔体进行处理,以优化合金的微观组织。但这种双重添加不仅工艺复杂,而且由于影响因素多,处理效果不够稳定。近来的研究表明,Sc对铸造Al-Si-Mg合金同时具有细化和变质作用,添加少量Zr,还可以改善Sc的作用效果,但相关研究还很少。本文作者在A356合金标准成分的基础上,通过添加Sc或Sc、Zr制备了12种不同Sc或Sc、Zr含量的铸造Al-Si-Mg合金。研究了Sc、Zr添加对Al-Si-Mg合金组织和性能的影响。主要研究内容和结果如下:研究了Sc对铸造Al-Si-Mg合金组织的影响,定量分析了不同Sc含量试验合金?（Al）晶粒尺寸、二次枝晶间距（SADS）以及共晶Si相的纵横比。结果表明:随着Sc含量从0wt.%增加到0.58wt.%,合金的宏观组织明显细化,且Sc含量越高,细化效果越显着。微观组织中,?（Al）相由粗大的枝晶转变为尺寸较小的枝晶,平均尺寸由4334?m降至1076?m,SADS由52?m降至28.5?m;而共晶Si形貌也由未变质时的粗大板条状或针状转变为短棒状或蠕虫状,纵横比由6.7降到4.0,但当Sc含量达到0.58wt.%时,共晶Si相纵横比有所上升,表明,过高的Sc含量不能增强Sc对共晶Si的变质效果。此外,与铸态合金相比,热处理态合金共晶Si相的纵横比下降,这是由于热处理过程中Si相球化的结果。研究了Sc、Zr联合添加对铸造Al-Si-Mg合金组织的影响。结果表明:向Sc含量为0.30wt.%和0.45wt.%合金中再添加少量的Zr,可极大改善Sc对合金组织的优化作用。加入0.12wt.%Zr就可使两种Sc含量合金的宏观组织得到更显着的细化。微观组织中的α（Al）晶粒大小和SDAS也都有进一步的下降,且α（Al）相形貌以等轴化的枝晶为主。继续增加Zr含量,两种合金的α（Al）晶粒大小和SDAS变化不大,并且基本保持一致。对于共晶Si相,加Zr可使两种Sc含量合金的Si相形貌明显改善,使其呈现出更细小的蠕虫状或颗粒状形貌,并且,随着Zr含量增加,共晶Si相的纵横比表现出先下降后上升的变化规律。当Zr含量为0.21wt.%时,含0.30wt.%Sc合金的共晶Si纵横比最小,而含0.45wt.%Sc合金的共晶Si纵横比则是在Zr含量为0.12wt.%时降到最低。综合来看,Sc、Zr联合添加可以增强Sc对铸造Al-Si-Mg合金的?（Al）相和共晶Si相的细化和变质作用,当Sc和Zr的总和添加量为0.50wt.%-0.60wt.%时,可以获得最佳的细化和变质效果,这为通过适当增加Zr含量以降低Sc添加量提供了可能。热处理对Sc、Zr联合添加合金?（Al）相的影响不大,但共晶Si相的纵横比有所下降。利用透射电镜对Sc、Zr联合添加铸造Al-Si-Mg合金中的共晶Si相进行了观察分析,发现在共晶Si相中存在有大量的孪晶,这表明,Sc、Zr元素对共晶Si的变质是一种杂质诱发孪生机制。对Sc、Zr添加铸造Al-Si-Mg合金的力学性能进行了试验研究。结果表明:对于单独加Sc合金,随着钪含量的增加,铸态及热处理态合金的硬度、屈服强度、抗拉强度以及伸长率均先增加后下降,并在Sc含量为0.45wt.%时,达到最高;对于Sc、Zr联合合金,随着Zr含量的增加,Sc含量为0.30wt.%和0.45wt.%的两种试验合金的硬度、抗拉强度、屈服强度及伸长率都表现为先增加后下降的规律。当Zr含量为0.21wt.%时,含0.30wt.%Sc合金的综合力学性能最好,而Zr含量为0.12wt.%时,含0.45wt.%Sc合金的综合力学性能最好,这与两种合金的微观组织随Zr含量的变化规律基本一致。
熊斯[8]（2019）在《微合金化铝镁焊丝在7075铝合金焊接中的应用研究》文中指出7×××系铝合金是可热处理强化合金,现广泛应用于航空航天、船舶和汽车结构件,但传统的商业焊丝焊接的焊接接头较难同时保证高强度和优良抗腐蚀性能,且T6等热处理工艺在工程应用上较难实现。组分是控制材料组织和结构的一个重要因素,稀土元素钪是细化铝合金铸造组织最有效的元素,在添加微量钪的同时复合添加微量锆,不仅能够降低钪的有效添加量,节约成本,还能够进一步提高铝合金的其它性能。在铝合金焊丝中添加微量的其它元素,旨在改善焊接接头组织,提高焊接接头力学性能和抗腐蚀性,为具有高综合性的铝合金焊接性能改善而提供新的实验基础和理论指导。本文采用了添加微量Sc、Zr、Er等元素的铝合金轧制获得的焊丝进行TIG焊焊接7075-T651铝合金薄板,采用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）材料测试分析技术,利用金相显微镜、万能电子拉伸机和维氏硬度计等材料性能测试仪器,系统地研究了添加不同微量元素和不同时效制度对7075-T651铝合金焊接接头的组织与性能的影响。研究结果表明:（1）添加不同含量Zn元素的Al-Mg焊丝焊接的焊接接头中晶粒主要为等轴晶,相对Al-Mg焊丝焊接接头的晶粒尺寸得到一定程度的细化,其中1.0wt.%Zn的添加量获得效果最佳,但并未有较大幅度提升。（2）添加Sc、Zr和Er元素后,在焊态下焊接接头的力学性能得到一定程度的提高,其中以0.3wt.%Sc+0.15wt.%Zr的添加量获得效果最佳,极限抗拉强度达到334MPa,焊接系数达到0.60。（3）经自然时效150天,焊接接头的力学性能有了很大幅度的提高,焊丝中添加0.3 wt.%Sc+0.15wt.%Zr获得的焊接接头极限抗拉强度达到409MPa,焊接系数达到0.74,优于传统商业焊丝。（4）经焊后热处理（470℃×1h+水淬+120℃×12h+空冷）后,焊接接头的力学性能进一步提高,焊丝中添加0.3 wt.%Sc+0.15wt.%Zr获得的焊接接头极限抗拉强度达到520MPa,焊接系数达到0.94。大量元素过渡到焊缝区,MgZn2相和二次Al3（Sc,Zr）粒子的析出使得焊缝区力学性能显着提升,焊接接头拉伸试样断裂位置由焊缝区转移到熔合线附近区域。
王松辉,孙有平,陶德福,何江美,李旺珍[9]（2018）在《Zr含量对大应变轧制2524铝合金板材微观组织及力学性能的影响》文中研究说明采用光学显微镜（OM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和拉伸试验机等研究了Zr含量对2524铝合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:添加Zr元素能够明显细化铸态2524铝合金的晶粒。铸态合金存在明显的枝晶偏析,经过均匀化退火处理后,非平衡低熔点相基本溶入基体,晶间组织分布趋于均匀。大应变轧制变形后,2524铝合金中均得到了典型的纤维状组织,合金中的第二相主要为S（Al2CuMg）相,θ（Al2Cu）相、T(Al20Cu2Mn3)相和Al3Zr相,并沿晶界呈连续分布。经时效处理后,形成大量弥散的Al3Zr粒子,对位错和亚晶界具有强烈的钉扎作用,能明显提高合金的抗再结晶能力和室温力学性能。随着Zr含量的增加合金力学性能呈现递增趋势,当Zr含量为0.5 mass%时,2524铝合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为645 MPa、548 MPa和11%。
滕广标[10]（2018）在《含Sc 7系铝合金热处理及搅拌摩擦加工研究》文中进行了进一步梳理采用熔炼铸造工艺分别制备7055和不同Sc、Zr含量的含Sc 7055合金铸锭。对合金铸锭进行均匀化处理、轧制以及固溶时效处理,对T6处理态合金进行不同工艺参数的搅拌摩擦加工（FSP）。采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线物相分析（XRD）、差热分析（DSC）、维氏硬度仪、万能实验拉伸机、阻尼（DMA）等分析技术,研究Sc、Zr含量对7055合金在凝固、均匀化处理、轧制、T6处理、FSP以及FSP后T6处理的微观组织及力学性能的影响。研究表明:添加Sc、Zr元素的7055合金在凝固过程中能形成的初生Al3（Sc,Zr）相,该相可作为异质形核点促使合金形核,进而显着细化铸态合金晶粒并促进等轴晶形成。在均匀化退火过程中形成次生Al3（Sc,Zr）析出相,该相为纳米尺寸能钉扎位错和晶界,进而抑制合金在后续的变形以及热处理过程中位错的迁移以及晶粒粗化,进而提高了合金的热稳定性。Sc、Zr含量对于7055合金的微观组织及力学性能产生极大的影响。研究表明添加质量比为0.25%的Sc可使7055合金获得最佳的综合力学性能,其最大抗拉强度、屈服强度以及伸长率分别达到679MPa、600MPa和14.3%。7055铝合金的T6工艺为固溶470℃、2h,人工时效120℃、24h。高密度亚稳态η’相为T6处理态合金的主要强化相,晶粒细化及纳米Al3（Sc,Zr）相也对该合金力学性能进一步优化。7055合金及含Sc 7055合金经过搅拌摩擦加工后,形成细小的等轴晶。添加Sc及降低加工旋转速度均可进一步降低FSP样品的晶粒尺寸。FSP过程所引起的温升促使η’相转化为稳态η相,因此,FSP样品强度明显低于T6态合金强度。为获得高密度η’相,对FSP样品进行固溶时效处理。微观结构观测发现,FSP 7055合金在固溶时效后晶粒发生严重粗化。平均晶粒尺寸高达12.4μm,而纳米Al3（Sc,Zr）析出相可显着抑制含Sc FSP样品在固溶时效处理过程中的晶粒尺寸粗化,进而保留大量细小等轴晶粒。T6处理后的FSP 7055-0.25Sc合金平均晶粒尺寸仅为3.4μm。因此该合金同时具有高密度η’相以及细小等轴晶粒结构特点。该结构使T6处理后FSP7055-0.25Sc合金在具有优异力学性能的同时还具有优异的阻尼性能,这进一步拓展了高强铝合金的工程应用范围。
二、微量Sc和Zr对Al-Mg-Mn合金组织和性能的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、微量Sc和Zr对Al-Mg-Mn合金组织和性能的影响（论文提纲范文）
（1）稀土Sc、Y及热处理工艺对7055铝合金组织和性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 7055 铝合金概论 |
| 1.2.1 铝合金的分类 |
| 1.2.2 7055 铝合金的发展概况 |
| 1.3 7055 铝合金中成分对组织性能的影响 |
| 1.4 稀土在7055 铝合金中的作用 |
| 1.4.1 变质作用 |
| 1.4.2 精炼、净化作用 |
| 1.4.3 合金化作用 |
| 1.4.4 Sc在7055 铝合金中的作用 |
| 1.4.5 Y在7055 铝合金中的作用 |
| 1.5 7055 铝合金的热处理工艺研究 |
| 1.5.1 均匀化 |
| 1.5.2 固溶处理 |
| 1.5.3 时效处理 |
| 1.6 论文研究目的与主要内容 |
| 第二章 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备及药品 |
| 2.3 合金的熔炼 |
| 2.4 铸锭均匀化 |
| 2.5 合金的轧制 |
| 2.6 固溶与时效 |
| 2.7 合金形显微貌分析 |
| 2.7.1 金相组织观察 |
| 2.7.2 扫描电镜观察 |
| 2.7.3 透射电镜样品的制备与观察 |
| 2.8 合金性能测试 |
| 2.8.1 硬度测试 |
| 2.8.2 电导率测试 |
| 2.8.3 室温拉伸测试 |
| 2.8.4 电化学腐蚀测试 |
| 第三章 微量Sc对7055 合金组织和性能的影响 |
| 3.1 成分设计 |
| 3.2 合金显微组织分析 |
| 3.2.1 Sc对7055 合金铸态显微组织的影响 |
| 3.2.2 Sc对7055 合金均匀化组织的影响 |
| 3.2.3 7055-x Sc合金的XRD分析 |
| 3.2.4 Sc对7055 合金固溶时效后显微组织的影响 |
| 3.2.5 Sc对7055 合金T6 时效处理后TEM分析 |
| 3.3 Sc对7055 合金性能的影响 |
| 3.3.1 Sc对7055 合金硬度的影响 |
| 3.3.2 Sc对7055 合金电导率的影响 |
| 3.3.3 Sc对7055 合金力学性能的影响 |
| 3.3.4 Sc对7055 合金耐腐蚀性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双级时效对含Sc7055 铝合金的组织和性能的影响 |
| 4.1 双级时效参数的确定 |
| 4.2 合金的显微组织结构分析 |
| 4.2.1 7055-0.25 合金铸态显微组织 |
| 4.2.2 7055-0.25 合金时效态显微组织 |
| 4.2.3 7055-0.25 合金时效态透射电镜分析 |
| 4.3 双级时效对合金性能的影响 |
| 4.3.1 双级时效对7055-0.25Sc合金电导率的影响 |
| 4.3.2 双级时效对7055-0.25Sc合金硬度的影响 |
| 4.3.3 双级时效对7055-0.25Sc合金力学性能的影响 |
| 4.3.4 双级时效对7055-0.25Sc合金腐蚀性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 添加微量Sc和Y对7055 合金微观结构和性能的影响 |
| 5.1 成分设计 |
| 5.2 合金的显微组织结构分析 |
| 5.2.1 微量Sc对7055-Y合金铸态组织的影响 |
| 5.2.2 微量Sc对7055-Y合金时效态组织的影响 |
| 5.2.3 7055-Y-x Sc合金XRD分析 |
| 5.2.4 7055-Y-x Sc合金TEM分析 |
| 5.3 Sc对7055-Y合金的性能影响 |
| 5.3.1 Sc对7055-Y合金硬度的影响 |
| 5.3.2 Sc对7055-Y合金电导率的影响 |
| 5.3.3 Sc对705-Y合金力学性能影响 |
| 5.3.4 Sc对7055-Y合金腐蚀性能影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
（2）微量Zr元素及均匀化退火对5052铝合金组织和性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 铝及铝合金简介 |
| 1.2 5000 系铝合金中的合金元素及作用 |
| 1.3 铝合金的强化机制 |
| 1.4 铝合金的微合金化研究现状 |
| 1.5 5000 系铝合金的热处理工艺 |
| 1.6 课题研究目的和意义 |
| 1.7 课题研究内容与研究方案 |
| 2 试验材料与试验方法 |
| 2.1 试验材料与设备 |
| 2.2 试验内容与方法 |
| 2.3 合金显微组织观察 |
| 2.4 力学性能测试 |
| 2.5 X射线衍射(XRD)分析 |
| 3 微量Zr元素对铸态5052 铝合金组织和力学性能的影响 |
| 3.1 显微组织形貌 |
| 3.2 合金中的相组成 |
| 3.3 合金的力学性能 |
| 3.4 分析与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 均匀化退火对5052+0.47%Zr合金组织和力学性能的影响 |
| 4.1 显微组织结构分析 |
| 4.2 合金中的相组成 |
| 4.3 合金的力学性能 |
| 4.4 分析与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间成果 |
（3）Sc、Er复合微合金化对Al-7Mg合金组织与性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 Al-Mg系合金的研究概况 |
| 1.2 Sc、Er添加对Al-Mg系合金组织与力学性能的影响 |
| 1.3 热处理对Al-Mg系合金组织与力学性能的影响 |
| 1.3.1 均匀化处理对Al-Mg系合金组织与力学性能的影响 |
| 1.3.2 稳定化退火处理对Al-Mg系合金组织与性能的影响 |
| 1.4 Al-Mg-Sc、Al-Mg-Er合金的腐蚀性能研究进展 |
| 1.5 论文研究目的、意义与主要内容 |
| 第2章 材料制备和研究方案 |
| 2.1 实验流程 |
| 2.2 实验材料的制备 |
| 2.2.1 合金成分 |
| 2.2.2 合金熔炼与铸造 |
| 2.3 均匀化退火处理 |
| 2.4 电导率测试 |
| 2.5 稳定化退火处理 |
| 2.6 合金显微硬度测试 |
| 2.7 单轴拉伸力学性能测试 |
| 2.8 晶间腐蚀测试 |
| 2.9 电化学腐蚀测试 |
| 2.10 应力腐蚀测试 |
| 2.11 显微组织观察与分析 |
| 2.11.1 金相显微组织观察 |
| 2.11.2 扫描电子显微组织观察和能谱检测 |
| 2.11.3 EBSD显微组织观察 |
| 2.11.4 透射电子显微组织观察 |
| 第3章 合金铸态及均匀化态组织与性能 |
| 3.1 合金显微组织观察 |
| 3.2 合金电导率测试 |
| 3.3 合金力学性能测试 |
| 3.4 分析与讨论 |
| 3.4.1 微合金化及均匀化处理对合金微观组织的影响 |
| 3.4.2 微合金化及均匀化处理对合金铸锭力学性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 微合金化对合金不同退火态板材组织与力学性能的影响 |
| 4.1 合金板材稳定化退火过程的显微组织观察 |
| 4.2 冷轧态及稳定化退火态合金板材硬度测试 |
| 4.3 冷轧态及稳定化退火态合金板材拉伸力学性能测试 |
| 4.4 分析与讨论 |
| 4.4.1 微合金化对合金退火板材再结晶的影响 |
| 4.4.2 微合金化及退火温度对合金板材β相析出的影响 |
| 4.4.3 微合金化及稳定化退火对合金板材力学性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 微合金化及稳定化处理对合金板材腐蚀性能的影响 |
| 5.1 合金板材电化学腐蚀测试 |
| 5.2 合金板材晶间腐蚀测试 |
| 5.3 合金板材应力腐蚀测试 |
| 5.4 合金应力腐蚀断口观察 |
| 5.5 分析与讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 致谢 |
（4）铝合金Sc、Zr微合金化效应与微观机理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 含Sc铝合金 |
| 1.2.1 含Sc合金的研究进展概述 |
| 1.2.2 Sc在铝合金中的存在形式及作用 |
| 1.2.3 Sc对铝合金组织和性能的影响 |
| 1.3 Zr在铝合金中的存在形式及作用 |
| 1.4 Er在铝合金中的存在形式及作用 |
| 1.5 复合添加Sc,Zr/Er对铝合金组织性能的影响 |
| 1.6 Al-Zn-Mg合金的微合金化 |
| 1.6.1 Al-Zn-Mg-X合金的发展 |
| 1.6.2 Sc与 Al-Zn-Mg系合金中合金元素的相互作用 |
| 1.6.3 Al-Zn-Mg-X合金的析出行为 |
| 1.6.4 Sc,Zr添加对Al-Zn-Mg合金性能的影响 |
| 1.7 本文选题意义及主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及方法 |
| 2.1 研究思路 |
| 2.2 试验合金的制备 |
| 2.2.1 合金成分 |
| 2.2.2 合金的熔炼和铸造 |
| 2.3 合金的热处理工艺 |
| 2.4 性能测试方法 |
| 2.4.1 硬度测试 |
| 2.4.2 拉伸性能测试 |
| 2.4.3 电导率测试 |
| 2.4.4 腐蚀性能测试 |
| 2.5 组织结构分析方法 |
| 2.5.1 金相组织观察 |
| 2.5.2 DSC试验 |
| 2.5.3 扫描电镜组织观察 |
| 2.5.4 透射电镜组织观察 |
| 2.5.5 三维原子探针分析 |
| 第3章 Sc,Zr和 Er微合金化效应与时效行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al-Sc-Zr(-Er)合金时效过程中的组织性能演变 |
| 3.2.1 Al-Sc-Zr(-Er)合金均匀化处理 |
| 3.2.2 Al-Sc-Zr(-Er)合金时效析出行为 |
| 3.2.3 Al-Sc-Zr(-Er)合金时效硬化行为 |
| 3.2.4 Al-Sc-Zr(-Er)合金时效强化机制讨论 |
| 3.2.5 Er对 Al-Sc-Zr合金时效析出行为的影响 |
| 3.3 变形对Al-Sc-Zr合金组织性能的影响 |
| 3.3.1 热挤压对Al-Sc-Zr合金组织性能的影响 |
| 3.3.2 拉拔对Al-Sc-Zr合金组织性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Sc,Zr微合金化对Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Al-Zn-Mg-Cu(-Sc-Zr)合金的显微组织 |
| 4.2.1 第二相 |
| 4.2.2 晶粒组织 |
| 4.3 Al_3(Sc,Zr)相及其对主合金元素的影响 |
| 4.4 Sc,Zr微合金化对Al-Zn-Mg-Cu合金时效析出行为的影响 |
| 4.4.1 120℃下的时效析出行为 |
| 4.4.2 160℃下的时效析出行为 |
| 4.5 Sc,Zr微合金化对Al-Zn-Mg-Cu合金时效力学性能的影响 |
| 4.6 分析与讨论 |
| 4.6.1 Sc、Zr添加对Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织的影响 |
| 4.6.2 Sc、Zr添加对Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 Sc,Zr微合金化对Al-Zn-Mg(-Cu)合金腐蚀性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Sc、Zr微合金化对Al-Zn-Mg(-Cu)合金电化学极化行为的影响 |
| 5.3 Sc、Zr微合金化对Al-Zn-Mg(-Cu)合金点蚀行为的影响 |
| 5.4 Sc、Zr微合金化对Al-Zn-Mg(-Cu)合金剥落腐蚀的影响 |
| 5.4.1 Al-Zn-Mg(-Sc-Zr)合金典型时效态剥落腐蚀行为 |
| 5.4.2 Al-Zn-Mg-Cu(-Sc-Zr)合金典型时效态剥落腐蚀行为 |
| 5.5 Sc、Zr微合金化对Al-Zn-Mg(-Cu)合金应力腐蚀性能的影响 |
| 5.5.1 Al-Zn-Mg(-Sc-Zr)合金慢应变速率拉伸性能及断口形貌 |
| 5.5.2 Al-Zn-Mg-Cu(-Sc-Zr)合金慢应变速率拉伸性能及断口形貌 |
| 5.6 分析和讨论 |
| 5.6.1 合金元素对合金腐蚀性能的影响 |
| 5.6.2 时效处理对合金腐蚀性能的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 附件 |
（5）铒、钪改性ZL702A铝合金的组织与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1. 铸造铝合金及其强化 |
| 1.1.1 铸造铝合金 |
| 1.1.2 铝硅合金的强化方式 |
| 1.2 合金中元素对合金的影响 |
| 1.2.1 主合金元素对合金的影响 |
| 1.2.2 其它合金元素对合金的影响 |
| 1.3 稀土元素对合金的影响 |
| 1.3.1 Er对Al-Si-Cu-Mg系合金的影响 |
| 1.3.2 Sc对Al-Si-Cu-Mg系合金的影响 |
| 1.4 课题研究目的与研究内容 |
| 1.4.1 研究目的与意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 实验与分析方法 |
| 2.1 技术路线 |
| 2.2 试样的制备 |
| 2.2.1 实验材料及设备 |
| 2.2.2 炉料的选材与准备 |
| 2.2.3 合金熔炼与精炼 |
| 2.2.4 改性铝合金熔体的制备 |
| 2.2.5 取样与热处理 |
| 2.3 分析测试方法 |
| 2.3.1 物相分析 |
| 2.3.2 显微组织分析 |
| 2.3.3 差热分析检测 |
| 2.3.4 扫描电镜观察及能谱分析 |
| 2.3.5 透射电镜观察分析 |
| 2.3.6 力学性能测试分析 |
| 3 改性ZL702A铝合金铸态组织与性能分析 |
| 3.1 不同Er含量对A1-7Si-1.5Cu-0.4Mg合金组织及性能的影响 |
| 3.2 不同Sc含量对Al-7Si-1.5Cu-0.4Mg合金组织及性能的影响 |
| 3.3 Er、Sc同时对A1-7Si-1.5Cu-0.4Mg合金组织及性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 改性ZL702A铝合金热处理后组织与性能分析 |
| 4.1 热处理对不同Er、Sc改性Al-7Si-1.5Cu-0.4Mg合金组织的影响 |
| 4.2 热处理对不同Er、Sc改性Al-7Si-1.5Cu-0.4Mg合金力学性能的影响 |
| 4.3 Er、Sc改性Al-7Si-1.5Cu-0.4Mg合金热处理工艺优化研究 |
| 4.3.1 固溶处理差热实验分析 |
| 4.3.2 时效处理实验及分析 |
| 4.3.3 0.25wt%Sc+0.2wt%Er改性ZL702A铝合金透射电镜分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）Al-3Mg-0.5Mn合金微观组织与性能的调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 铝合金板带生产工艺及发展现状 |
| 1.3 5xxx系铝合金微合金化研究现状 |
| 1.3.1 5xxx系铝合金简介 |
| 1.3.2 5xxx系铝合金中主要合金化元素的作用 |
| 1.3.3 稀土元素在5xxx系铝合金中研究现状 |
| 1.3.4 非稀土元素在5xxx系铝合金中研究现状 |
| 1.4 5xxx系铝合金的强化机制 |
| 1.5 研究目的与意义 |
| 1.6 研究内容与技术路线 |
| 2 材料制备与实验方法 |
| 2.1 实验材料制备 |
| 2.1.1 微合金化设计 |
| 2.1.2 合金的熔铸 |
| 2.1.3 均匀化退火和轧制处理 |
| 2.2 合金微观组织分析 |
| 2.2.1 金相显微组织(OM)分析 |
| 2.2.2 差示扫描量热法(DSC)分析 |
| 2.2.3 扫描及能谱(SEM&EDS)分析 |
| 2.2.4 电子背散射衍射(EBSD)分析 |
| 2.2.5 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.3 合金力学性能分析 |
| 2.3.1 维氏显微硬度(HV)分析 |
| 2.3.2 拉伸试验分析 |
| 2.4 冷轧合金板材腐蚀性能分析 |
| 2.4.1 电化学分析 |
| 2.4.2 NAMLT硝酸减重分析 |
| 2.4.3 剥落腐蚀分析 |
| 3 Al-3Mg-0.5Mn基合金铸态、均匀化态组织及性能研究 |
| 3.1 Al-3Mg-0.5Mn基合金金相组织分析 |
| 3.1.1 铸态合金的金相组织分析 |
| 3.1.2 均匀化态合金的金相组织分析 |
| 3.2 Al-3Mg-0.5Mn基铸态合金DSC分析 |
| 3.3 Al-3Mg-0.5Mn基合金物相组成分析 |
| 3.3.1 铸态合金物相组成分析 |
| 3.3.2 均匀化态合金物相组成分析 |
| 3.4 Al-3Mg-0.5Mn基合金SEM&EDS分析 |
| 3.4.1 铸态合金SEM&EDS分析 |
| 3.4.2 均匀化态合金SEM&EDS分析 |
| 3.5 Al-3Mg-0.5Mn基合金显微硬度(HV)分析 |
| 3.5.1 铸态合金HV分析 |
| 3.5.2 均匀化态合金HV分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 Al-3Mg-0.5Mn基冷轧合金微观组织及力学性能研究 |
| 4.1 Al-3Mg-0.5Mn基冷轧合金的微观组织分析 |
| 4.1.1 Al-3Mg-0.5Mn基冷轧合金的金相组织分析 |
| 4.1.2 Al-3Mg-0.5Mn基冷轧合金的物相组成分析 |
| 4.1.3 Al-3Mg-0.5Mn基冷轧合金EBSD分析 |
| 4.2 Al-3Mg-0.5Mn基冷轧合金力学性能分析 |
| 4.2.1 Al-3Mg-0.5Mn基冷轧合金显微硬度(HV)分析 |
| 4.2.2 Al-3Mg-0.5Mn基冷轧合金拉伸试验分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 Al-3Mg-0.5Mn基冷轧合金的抗腐蚀性能研究 |
| 5.1 Al-3Mg-0.5Mn基冷轧合金电化学分析 |
| 5.2 Al-3Mg-0.5Mn基冷轧合金NAMLT硝酸减重分析 |
| 5.3 Al-3Mg-0.5Mn基冷轧合金剥落腐蚀分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（7）Sc、Zr添加对Al-Si-Mg合金组织和力学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 Al-Si铸造合金概述 |
| 1.2 Al-Si-Mg铸造合金熔体的常规处理方法 |
| 1.2.1 晶粒细化处理 |
| 1.2.2 变质处理 |
| 1.2.3 目前存在的问题 |
| 1.3 Al-Si-Mg合金添加Sc、Zr研究现状 |
| 1.3.1 Sc添加的影响 |
| 1.3.2 Sc、Zr联合添加的影响 |
| 1.4 本课题的研究目的、内容及意义 |
| 1.5 本研究课题的技术路线 |
| 2 试验合金的制备及试验方法 |
| 2.1 试验合金的制备 |
| 2.1.2 合金熔配 |
| 2.1.3 合金热处理 |
| 2.2 组织分析方法 |
| 2.2.1 宏观金相组织分析 |
| 2.2.2 微观金相组织分析 |
| 2.2.3 扫描电镜分析 |
| 2.2.4 透射电镜分析 |
| 2.3 力学性能试验方法 |
| 2.3.1 硬度测试 |
| 2.3.2 拉伸试验 |
| 3 Sc添加对铸造Al-Si-Mg合金组织的影响 |
| 3.1 铸态合金组织 |
| 3.1.1 合金的宏观组织 |
| 3.1.2 合金的微观组织 |
| 3.2 热处理态合金微观组织 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 Sc、Zr联合添加对铸造Al-Si-Mg合金组织的影响 |
| 4.1 铸态合金组织 |
| 4.1.1 合金的宏观金相 |
| 4.1.2 合金的微观组织 |
| 4.2 热处理态合金微观组织 |
| 4.2.1 α(Al)相形貌 |
| 4.2.2 共晶硅形貌 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 Sc、Zr添加对铸造Al-Si-Mg合金力学性能的影响 |
| 5.1 Sc添加Al-Si-Mg合金的力学性能 |
| 5.1.1 铸态合金的力学性能 |
| 5.1.2 热处理态Al-Si-Mg合金的力学性能 |
| 5.2 Sc、Zr联合添加Al-Si-Mg合金的力学性能 |
| 5.2.1 铸态合金的力学性能 |
| 5.2.2 热处理态Al-Si-Mg合金的力学性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（8）微合金化铝镁焊丝在7075铝合金焊接中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的与意义 |
| 1.2 7 ×××系铝合金的发展及应用 |
| 1.2.1 国内外7×××系铝合金的发展及研究现状 |
| 1.2.2 7 ×××系铝合金焊接的研究现状 |
| 1.3 铝合金焊丝的研究现状 |
| 1.3.1 铝合金焊丝在国内外的研究现状 |
| 1.3.2 铝合金焊丝的选择和优化 |
| 1.3.3 铝合金焊丝的化学成分 |
| 1.3.4 铝合金焊丝中合金元素及其作用 |
| 1.3.5 Sc、Zr、Er及其在铝合金焊丝中的作用 |
| 1.4 本文的主要研究内容及目标 |
| 第二章 试验材料及方法 |
| 2.1 试验研究方案 |
| 2.2 试验原材料 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 材料制备 |
| 2.3.2 焊丝制备 |
| 2.3.3 焊接试验 |
| 2.4 样品表征 |
| 2.4.1 金相组织分析(OM) |
| 2.4.2 扫描电镜分析(SEM) |
| 2.4.3 透射电镜分析(TEM) |
| 2.4.4 差热分析(DSC) |
| 2.4.5 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.6 室温拉伸性能测试 |
| 2.4.7 硬度测试 |
| 第三章 Zn对 Al-5Mg焊丝焊接7075-T651 铝合金焊接接头组织性能的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 焊丝的制备及焊接参数的确定 |
| 3.2.1 焊丝的制备 |
| 3.2.2 焊接参数的确定 |
| 3.3 Zn含量对焊接接头力学性能的影响 |
| 3.3.1 焊接接头拉伸性能分析 |
| 3.3.2 焊接接头硬度分析 |
| 3.4 Zn对焊接接头组织的影响 |
| 3.4.1 焊接接头焊缝区OM分析 |
| 3.4.2 焊接接头热影响区OM分析 |
| 3.4.3 焊接接头SEM分析 |
| 3.4.4 焊接接头TEM分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Sc、Zr、Er对 Al-5Mg焊丝焊接7075-T651 铝合金焊接接头组织性能的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 焊丝的制备 |
| 4.3 Sc、Zr、Er对焊接接头性能的影响 |
| 4.3.1 焊接接头拉伸性能分析 |
| 4.3.2 焊接接头硬度分析 |
| 4.4 Sc、Zr、Er对焊接接头组织的影响 |
| 4.4.1 焊接接头物相分析 |
| 4.4.2 焊接接头OM分析 |
| 4.4.3 焊接接头SEM分析 |
| 4.4.4 焊接接头TEM分析 |
| 4.5 自然时效对焊接接头性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 焊后热处理对微合金化铝镁焊丝焊接7075-T651 铝合金焊接接头组织性能的影响 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 焊后热处理对焊接接头性能的影响 |
| 5.2.1 焊接接头拉伸力学性能 |
| 5.2.2 显微硬度分布 |
| 5.3 焊后热处理对焊接接头组织的影响 |
| 5.3.1 焊接接头焊缝区物相分析 |
| 5.3.2 焊接接头OM分析 |
| 5.3.3 焊接接头SEM分析 |
| 5.3.4 焊接接头TEM分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总论 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 关于进一步研究的思考 |
| 参考文献 |
| 个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 个人简历 |
| 学术论文 |
| 致谢 |
（9）Zr含量对大应变轧制2524铝合金板材微观组织及力学性能的影响（论文提纲范文）
| 1 试验材料与方法 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 铸态与均匀化组织 |
| 2.2 大应变轧制组织 |
| 2.3 TEM组织 |
| 2.4 力学性能 |
| 3 结论 |
（10）含Sc 7系铝合金热处理及搅拌摩擦加工研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超高强铝合金综述 |
| 1.2.1 超高强铝合金 |
| 1.2.2 合金元素及杂质元素在Al-Zn-Mg-Cu合金中的作用 |
| 1.2.3 超高强A1-Zn-Mg-Cu合金的析出序列及析出相 |
| 1.2.4 超高强Al-Zn-Cu-Mg合金的热处理 |
| 1.2.5 铝合金强化机制 |
| 1.3 Sc和 Zr在超高强铝合金中存在机理 |
| 1.4 搅拌摩擦焊接/加工研究概况 |
| 1.4.1 搅拌摩擦焊接/加工 |
| 1.4.2 搅拌摩擦加工研究现状 |
| 1.5 本文研究的目的、意义和内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 实验材料以及实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验材料设计及配料 |
| 2.1.2 合金熔炼与铸造 |
| 2.1.3 合金板材的轧制 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.2.1 均匀化实验 |
| 2.2.2 固溶实验 |
| 2.2.3 时效处理 |
| 2.2.4 搅拌摩擦加工 |
| 2.3 分析测试 |
| 2.3.1 维式硬度测试 |
| 2.3.2 拉伸性能测试 |
| 2.3.3 金相组织观察 |
| 2.3.4 扫描电镜观察及能谱分析 |
| 2.3.5 透射电镜样品制备与观察 |
| 2.3.6 差热分析 |
| 2.3.7 阻尼分析 |
| 2.3.8 X射线衍射分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 微量Sc、Zr对7055 合金组织及性能的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 微量Sc、Zr对7055 合金铸态组织的影响 |
| 3.3 微量Sc、Zr对7055 合金均匀化态组织的影响 |
| 3.4 微量Sc、Zr对7055 合金再结晶行为的影响 |
| 3.5 微量Sc、Zr对7055 合金时效硬度的影响 |
| 3.6 微量Sc、Zr对7055 合金力学性能的影响 |
| 3.7 分析讨论 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 含Sc超高强铝合金热处理研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 合金铸态及均匀化热处理组织研究 |
| 4.2.1 铸态组织 |
| 4.2.2 均匀化态组织 |
| 4.3 固溶处理 |
| 4.4 时效处理 |
| 4.4.1 时效温度对合金硬度的影响 |
| 4.4.2 时效温度对合金力学性能的影响 |
| 4.4.3 时效温度对合金微观组织的影响 |
| 4.5 分析讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 7055 合金搅拌摩擦加工研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 母材微观结构 |
| 5.3 热输入对合金加工区影响 |
| 5.3.1 热输入对加工区组织的影响 |
| 5.3.2 热输入对加工区力学性能的影响 |
| 5.4 FSP对合金加工区影响 |
| 5.4.1 FSP对加工区微观组织的影响 |
| 5.4.2 FSP对加工区力学性能的影响 |
| 5.5 FSP后续热处理 |
| 5.5.1 FSP后续热处理对加工区微观组织的影响 |
| 5.5.2 FSP后续热处理对加工区力学性能的影响 |
| 5.6 分析讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、微量Sc和Zr对Al-Mg-Mn合金组织和性能的影响（论文参考文献）
- [1]稀土Sc、Y及热处理工艺对7055铝合金组织和性能的影响[D]. 黄锴. 广西大学, 2021(12)
- [2]微量Zr元素及均匀化退火对5052铝合金组织和性能的影响[D]. 杜伟昌. 西南大学, 2021(01)
- [3]Sc、Er复合微合金化对Al-7Mg合金组织与性能的影响[D]. 刘帅. 桂林理工大学, 2020(07)
- [4]铝合金Sc、Zr微合金化效应与微观机理[D]. 刘莉. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [5]铒、钪改性ZL702A铝合金的组织与性能研究[D]. 王伟. 西安工业大学, 2021(02)
- [6]Al-3Mg-0.5Mn合金微观组织与性能的调控研究[D]. 李前前. 郑州大学, 2020(02)
- [7]Sc、Zr添加对Al-Si-Mg合金组织和力学性能的影响[D]. 刘亚楠. 郑州大学, 2020(02)
- [8]微合金化铝镁焊丝在7075铝合金焊接中的应用研究[D]. 熊斯. 桂林理工大学, 2019(05)
- [9]Zr含量对大应变轧制2524铝合金板材微观组织及力学性能的影响[J]. 王松辉,孙有平,陶德福,何江美,李旺珍. 材料热处理学报, 2018(11)
- [10]含Sc 7系铝合金热处理及搅拌摩擦加工研究[D]. 滕广标. 桂林理工大学, 2018(05)