高铝锌合金压蠕变行为研究

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1、四川大学博士学位论文高铝锌合金压蠕变行为研究摘要材料学专业研究生魏晓伟指导教师沈保罗教授ZA27合金具有优良的室温机械性能，其室温抗拉强度超过很多铝、青铜等铸造合金，这种材料可望应用于更多的场所。本文首先较全面地综述了锌铝合金的发展及研究现状，然后采用自制的压蠕变试验装置研究了ZA27合金在不同的温度和应力条件下的压蠕变行为、相变和微观组织的演变。系统地研究了铸造方式、稳定化热处理以及变质剂稀土、锰和锆对ZA27合金的压缩蠕变行为的影响，不但发现稳态蠕变速率的对数分别与应力和温度的对数有较好的线性关系，而且还发现在其压

2、蠕变的第一阶段会出现负蠕变现象(负塑性变形)。负蠕变的出现与温度和应力有关，稀土和锰扩大了负蠕变出现的温度和应力范围。稳态蠕变速率符合半经验公式玉刊口”B甲r一“R矽或∈s=At口”唧r—Q船矽。稳态蠕变速率主要由锌的点阵扩散和位错的攀移所控制，晶界滑移对蠕变也有贡献。应用相变的观点并结合XRD、TEM和SEM分析结果深入分析了负蠕变出现的原因。负蠕交现象是由于压蠕变过程中的四相转变(a+￡一T’+T1)引起体积膨胀而造成的，负蠕变量为压蠕变量与体积膨胀量之差。在压蠕变过程中，随着压蠕变量的增加，合金的微观组织从部分片

3、状向球形状转化。添加RE、Mn和zr后合金的蠕变抗力提高，但在160℃时ZA27一Zr则相反，并结合显微组织的变化对此进行了深入分析。四川大学博士学位论文发现晶粒大小和晶界处的复杂化台物对ZA27合金的压蠕变有很大的影响。粗化晶粒和晶界处的复杂化合物的有利作用使台金的压蠕变抗力提高。关键词：ZA27合金压蠕变稀土锰锆负蠕变相变微观组织演化秘强大学博士学蕴论文ResearchonCompressiveCreepBehavioroftheHighAluminumZincBasedAlloyAbstractAmongzinc

4、·aluminumcastalloys，ZA27alloyexhibitsattractivephysicalandmechanicalpropertiescombinedwithgoodfrictionandweal"resistance，makingitabearingalloyreplacingofsomecopperalloys，alsothisalloytendtobeusedwidely．Inthisdissertation，thedevelopmentandresearchontheZA27alloyar

5、esystematicallypresented，andthenthecompressivecreepbehavioroftheZA27alloyisinvestigatedatdifferenttemperatureandcompressivestresswithspecialapparatus．Andalsothephasetransformation，microstmcturalevolutionandtheeffectsof}t嚣．MnandZrelementsareresearched．Theeffectso

6、fcastingmethods，stabilizedheattreatmentandmodifiers(RE，MnandZr)onthecompressivebehaviorofthezA27alloyaleinvestigatedextensively．Itshowsthattherewasgoodlinearlogarithmicrelationshipbetweenthesteadycreeprateandalloftemperatureandstressused．TheSteadycreeprateobeyed

7、anempiricalequation玉刊口”exp(一Q批乃or￡s=Atonexp(-舭D。Thecompressivecreeprateinthealloywagmainlycontrolledbythelatticediffusionofzincanddislocationlimb，andthegrainboundaryslidingcontributedforitinsomedegree。111ereasonwhythenegativecreepoccurredduringcompressivecreepWa

8、sdeeplyanalyzedwiththephasetransformationandusingXRD,TEMandSEMtechniques．ItWagfoundthatthenegativecreepresultedfromvolumeexpansioncausedbythefour-phagetransformation，