喷射成形7055铝合金组织和性能的研究

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1、上海交通大学硕士学位论文摘要喷射成形7055铝合金组织和性能的研究摘要本论文主要采用金相、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、能谱等测试手段，对喷射成形7055铝合金的沉积态、热加工状态和热处理态进行了显微组织分析和力学性能研究，总结了从喷射成形制坯到热处理完成之后，整个工艺过程中超高强铝合金的显微组织和力学性能演变规律，从而为不断优化高强铝合金设计、优化喷射成形工艺过程和热处理工艺过程参数提供依据，以达到充分提高材料使用性能的目的，研究结果主要如下：采用全自动控制往复喷射成形技术制备了Φ260×1600mm的7055铝合

2、金喷射成形坯，坯件表面细致，车2~3mm成圆。喷射成形坯晶粒为等轴状，粒度均匀，主要在30～50µm之间，组织无明显宏观偏析，致密度达到98.2%。沉积坯显微组织中第二相主要由晶界网络化第二相、晶内针状相、晶内类球状相和少量的块状相组成。三角晶界处第二相中含有大量的Cu和Al，MgZn2溶入Cu和Al元素后形成Mg(Zn,Cu,Al)2，晶内析出相均为MgZn2，Al2CuMg相的量比较少，难以确定。固溶热处理后沉积态材料的晶界第二相减少，甚至消失，晶界变窄，基体之间结合更紧密，晶内的针状相消失，晶内弥散分布着纳米级的

3、析i上海交通大学硕士学位论文摘要出相。EDS分析结果表明，三角晶界处第二相中的Mg,Cu和Zn含量由原来的12.97%,21.60%和30.99%下降到2.18%,2.18%和11.05%。挤压后沉积态材料原始晶界消失，网络化的第二相被打乱，晶粒破碎，组织更加均匀致密，有更加细小密集的第二相析出。随着挤压比的增大，晶粒变形程度增大，更加细化，晶界数量就增多，促使时效热处理时析出相分散更加弥散，粒度更加精细，因而强度就相应的增加。当挤压比增加到一定值后，由弥散强化和细晶强化所导致的力学性能增加不明显。TEM分析显示，挤压

4、比为6的T6态材料晶粒大小大约5µm，三角晶界处有细小的亚晶生成，晶界上有断续和连续的沉淀相η（MgZn2）析出，晶内存在细小弥散的GP区和过渡相η′（MgZn2）。7055铝合金喷射成形态材料纵向和横向的抗拉强度分别为222MPa和252MPa。经过T6热处理后，沉积坯σb为500～543MPa，显示出全自动控制往复喷射成形铝合金锭坯的缺陷少，冶金结合质量优越。喷射成形锭坯经过小挤压比变形后达到全致密，大规格产品的T6态纵向σb提高到745MPa，δ为12.8%。关键词：喷射成形，7055铝合金，挤压，热处理，显微组

5、织，力学性能ii上海交通大学硕士学位论文摘要STUDYONMICROSTRUCTUREANDMECHANICALPROPERTIESOF7055ALUMINUMALLOYSBYSPRAYFORMINGAbstractInthisstudy,themicrostructuresofas-deposited,as-extrudedandheattreatedhigh-strength7055Alalloypreparedbysprayformingprocesswereanalyzedbyusingopticalmicro

6、scopy(OM),(XRD),(SEM),(TEM),(EDS),andevolutiononthemicrostructuresofhigh-strength7055Alalloyundervariousconditionswassummarized,whichcouldprovidescientificbasisforoptimizationontheparametersofsprayforming,hotdeformationandheattreatmentprocess,toimprovethemechani

7、calpropertiesofthealuminumalloys.Theresultsshowedasfollows:Alarge-scale7055Alalloybilletbysprayformingwithasizeof~Φ260×1600mmwassuccessfullypreparedbyfullyautomaticcontrolledreciprocatingsprayformingtechnology.Thesurfaceofthebilletwasgoodandit’ssatisfiabletoturn

8、2~3mmthickness.Themicrostructuresofas-depositedbilletarecomposedofsomeequixedgrainswithnodistinctdifference，andthesizesofgrainarebetween30µmand50µm.Thebillethasnomacr