微量ge对alcumg合金时效行为及微观组织影响论文

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1、原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：雾址吼韭年竺月乒日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段

2、保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。中南大学硕士学位论文摘要本文以砧．3．5Cu．(0．4Mg)合金为基础合金，借助硬度测试、拉伸性能测试、剥落腐蚀性能测试等方法研究了Ge对合金性能的影响；差热分析、透射电镜(TEM、HRTEM)、原子探针摄影术(APT)等微观组织观察手段系统地研究了Ge对各合金组织结构的影响，对合金中析出的异常纳米级析出相进行了初步确认，最后分析了Ge在实验合金中的作用机理。主要结论如下：(1)在A1．Cu合金中加入微合金化元素Ge后，在1750C

3、时效时，合金的时效响应速率减慢，达到峰值所需的时间从30h延长到46h，时效峰值硬度下降了12HV，抗拉强度降低了48Mpa；在2000C时效时，合金的时效响应速率加快，达到峰值所需的时间从25h缩短到19．3h，时效峰值硬度未有较大变化。(2)O．2wt．％Ge的添加，加快了A1．3．5Cu．0．4Mg合金在1750C时效的时效响应速率；合金达到峰值所需要的时间从32h缩短到25h，时效峰值硬度提高了37HV，峰值抗拉强度、屈服强度和延伸率分别提高了约60MPa、70MPa和44％。(3)TEM观察发现，在1750C时效峰值状态下，A1．3．5Cu．0

4、．4Mg合金基体中存在大量的棒状的S’相、0’相以及少量的片状Q相；Al一3．5Cu一0．4Mg．0．2Ge合金基体中存在大量细小弥散的纳米级析出相、一些0’相、以及少量的e『II和6相。纳米级析出相使含Ge合金具有优异的综合力学性能，抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为415．3N妒a、347．3N口a和17．8％。(4)Al-3．5Cu-0．4Mg一0．2Ge(wt．％)合金高温拉伸强度随拉伸温度的升高而逐渐降低，其高温拉伸相对强度优于传统的耐热铝合金。在1500C以及1500C以上的温度热暴露时，Al一3．5Cu-0．4Mg一0．2Ge(wt．％)合金

5、显示出了优异的耐热性能；在1500C热暴露1000h后合金的抗拉强度仍然在400Mpa以上，相对于原始峰值态合金强度仅下降了14MPa。(5)不同时效态A1．3．5Cu．0．4Mg．0．2Ge(wt．％)合金显示出了良好的耐剥落腐蚀性能，欠、峰时效态样品在EXCO溶液中浸泡96h后评级为EB+级，过时效态样品在EXCO溶液中浸泡96h后仅为EA+级。(6)在2000C时效时，合金的时效响应速率随着Ge含量的升高中南大学硕士学位论文摘要而加快，峰值硬度和强度都随着Ge含量的升高而增加。Ge含量为O．05％、O．2％和O．3％的合金时效到达峰值的时间分别为1

6、1h、9h和7h；峰值硬度值分别为110．2HV、122．2HV和131．9HV；峰值抗拉强度分别为337MPa、369．5MPa、394．6Mpa。(7)A1．3．5Cu．0．4Mg．0．2Ge(wt．％)合金在2000C时效的析出过程如下：在合金中首先析出的是高密度的纳米级x相，随后0’相、0’II相和。相逐渐出现。合金中X相、07相、07II相和6相能在2000C时效时共同存在很长时间。(8)对X相进行详细的研究表明：X相为沿<001>A】方向的针状析出相，该析出相富含Al、Cu、Mg和Ge四种元素，X相中的Mg／(Cu+Ge)比接近于1。X相均匀

7、弥散的分布在A1基体中并且与基体完全共格，该相与A1基体的位相关系为：<100>x／／<100>Al，{010)x／／{010)Al。(9)基于HRTEM观察和APT数据，我们提出了一种X相的修正模型。它的成分为A1loM93Cu3．xGex(O

8、强相互作用有关。X相的形成机理可描述如下：首先Mg．Ge团簇优先形成，接着Cu元