过量mg、si元素对6101铝合金电工导线性能的影响及机制探究

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1、万方数据中图分类号UDCTG316．3621．7硕士学位论文学校代码10533过量Mg、Si元素对6101铝合金电工导线性能的影响及机制探究TheeffectofexcessMg，Sionthepropertiesof6101conductingwireandexploringthemechanism作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：叶於龙材料加工工程高强高导6101铝合金导线材料科学与工程学院杨昭答辩委员会主席中南大学2014年05月万方数据原创性声明躞躞本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师

2、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：衅圣盈日期：埤年』月一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、缩印或其它手段保存

3、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。作者签名：牲日期：型竺_年上月王日新签名：生昭日期：刈峰野．Z日万方数据过量Mg、Si元素对6101铝合金电工导线性能的影响及机制探究摘要：本文以6101铝合金导线为研究对象，结合具体实验操作和第一性原理模拟计算的方法，探究了过剩Mg、Si元素对6101电工导线导电率和强度的影响，并对其影响机制进行了分析研究。课题中，在固定M92Si的理论质量百分数为0．95wt．％的前提下，改变Mg、Si元素的添

4、加量，使合金中的过剩元素由Mg过剩向Si过剩转化，同时，M∥Si比值也按照一定的规律发生变化。对于不同成分的线坯，通过电导率测试、拉伸试验、XRD、显微组织分析的方法对其挤压拉拔态和热处理态的试样进行了宏观力学性能及导电率测试，微观组织的观察分析。结果表明：挤压拉拔态是，合金的导电率与过剩原子的含量成负相关，而合金的强度并不与过剩原子的含量成正相关；Mg过量6101合金时效后，由于Mg在Al基体中有很大的固溶极限，大量的过剩Mg依然存在于基体中，在增加基体畸变程度的同时还会降低强化相在基体中的溶解度，使强化相容易从基

5、体中析出并长大粗化，对合金时效强化的效果和导电率有不利的影响；Si过量6101合金时效后，过剩Si原子会从基体中析出，减小基体的晶格畸变，有利于导电性能的提高；过剩Si的存在可与有害元素Fe反应，并促进B『，相的析出，增强合金时效强化效果与速率。第一性原理计算表明，在热力学稳定性上，p”、p『属于亚稳定相，而B属于稳定析出相，这是晶体中原子之问的结合力逐渐增强的结果。但在结构上，三种析出相的弹性常数都满足Bom稳定性准则，都具有结构稳定性；D”、D7、p相的剪切模量均大于A1基体的弹性模量，对基体起到了强化作用，相较

6、于基体的韧性性质，三种析出相表现为脆性性质；B’、p相的剪切模量和杨氏模量分别为57．93GPa、44．21GPa和97．01GPa、105．28GPa，大于Al基体和B”的26GPa、28．71GPa和76GPa、54．38GPa，表明B‘、p在硬度上要远远大于∥和Al基体，这决定了位错以绕过的方式通过p’、p，而以切割的方式通过p”相。同时，能带分析表明D”较p’、p相拥有更好导电率。综合考虑上述计算结果，同样表明了D”是合金中最为重要的强化相，与实验结果相符合。关键词：AI—Mg—Si合金；过剩Si、Mg；导电

7、率；强度Il万方数据虫直太堂亟±堂僮监塞摘要分类号：TG316．3万方数据TheeffectofexcessMg，Sionthepropertiesof6101conductingwireandexploringthemechanismAbstract：Inthisthesis，6101conductingwirewereinvestigatedbyspecificexperimentoperationsandfirstprinciplemethod，forexploringtheeffectofexcessMg，S

8、iontheconductivityandmechanicalpropertiesof6101conductingwireandthemechanism．Inthiswork．keepingallofalloyscontain0．95wt．％M92Siintheory．Then，makingthealloystransformfromexces