al-zn-mg(cu)合金的热处理、微观结构与性能研究

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1、学校代号：10532学号：T08131001密级：公开湖南大学博士学位论文Al-Zn—Mg(Cu)合金的热处理、微观结构与性能研究堂僮由遣厶姓名；扬丝遮昱娅筵刍壁驱猛；匿堑坐熬援培菱篁僮!挝抖型堂皇王猩堂瞳童些刍整；挝料抖堂皇工程诠窒握窒目期；2Q!垒生垒旦垒目论文签整日期；2Q!垒生鱼屋量旦釜避蚕虽金圭廑；王验验熬握ResearchonmicrostructuresandpropertiesofA1-Zn-Mg(Cu)alloyafterdifferentheattreatmentbyYANGⅪuboB．E．(Huna

2、nUniversityofScienceandTechnology)2006AdissertationsubmiaedinpartialsatisfactionoftherequirementsforthedegreeofDoctorofengineeringMaterialsScienceandEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorCHENJianghuaJun，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本

3、人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：才勿气嗲；良日期．2D胁年‘月5日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用

4、影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于、1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密《(请在以上相应方框内打“√”)作者张物修唆翩躲喈日期：驴片年／月箩日日期：lDl忤6月厂日博士学位论文摘要A1．Zn．Mg(Cu)合金具有优异的力学性能、抗腐蚀性能，尤其是高的比强度和比刚度，是重要轻质结构材料，广泛用于航空、航天、高速列车、汽车、船舶和建筑等行业。经合理的成分设计、铸造、加工成型和热处理可以获得良好的力学性能和抗腐蚀性能。由于实际应用中不断提高对材料性能的要求，因此理解微观结构对合金宏观性能的

5、影响，进而指导合金的设计与制备显得越来越重要。但是，过去由于技术的限制，学者们对一些强化相和第二相的研究仍然处于猜测和模糊的阶段，甚至有一些矛盾的观点。现在高分辨电子显微镜和分析型电子显微镜新技术发展，使得从原子尺度研究铝合金中析出相演变规律变得可行。聚焦离子束微区取样制备透射电镜样品的技术，又进一步为透射电镜准确观察微区位置提供了可能。电子背散射衍射(EBSD)技术能提供更多合金中各种相的取向信息，从而为深化理解合金的力学性能和抗腐蚀机理提供了先进表征方法。因此，本论文充分利用上述材料微观结构表征技术，在研究商业合金的

6、基础上，通过改进热处理工艺，获得更优异的宏观力学性能和抗腐蚀性能；通过优化合金成分，获得由T相前驱相强化的高强度合金。本论文主要分为四个部分：(1)设计了一种临界多级固溶制度使7055铝合金获得高于470℃／lh单级固溶的抗腐蚀性能和强度。多级固溶能减少连续体体积分数，从而减少腐蚀过程中点蚀起源位置，更多溶质原子溶解到基体造成的固溶强化及其在时效后析出更多沉淀相而获得最佳析出相强化。系统表征多级固溶处理后形成的球形颗粒的内部结构，解释了球形结构形成的机理。(2)利用HRTEM研究了7055铝合金在120℃单级时效过程中析

7、出相微观组织和显微硬度的关系。时效早期的GPII区呈盘片状分布在铝的{111)晶面。时效到20h达到硬度峰值。此过程中，GPII区保持其厚度不变。当沿着厚度方向长厚，则GPII区开始向q‘转变，合金硬度开始下降。11’沿着直径方向长大时，硬度开始第二次上升。第二个峰值对应于较多T1’。T1’又转变为T1前驱相时，硬度再次下降。GPII或者11‘自身长大主要造成硬度提高，而转变为相对稳定的中间相时硬度下降。(3)研究设计的以T相或者T前驱相强化的I#(AI-7．6Zn一2．55Mg)合金，可以获得超过7150铝合金的硬度，

8、尤其是几个纳米大小的T相前驱相强化不同于传统11系列强化机制。T相在1204C时效过程中和铝基体共格，保持固定取向关A卜Zn—Mg(Cu)铝合金的热处理、微观结构与性能研究系。通过XRD，SAED和HRTEM比较了7150，7N01和设计的1撑合金在150℃、200℃、340℃和420℃高温时效1h之后的析出相。发现