微量元素Sc对AlZnMgCuZr合金组织与性能的影响

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1、中图分类号UDC硕士学位论文学校代码lQ533密级公开微量元素Sc对Al—Zn．Mg．Cu．Zr合金组织与性能的影响EffectofminoradditionscandiumonmicrostructuresandmechanicalpropertiesofA1--Zn··Mg·-Cu-·Zralloy作者学科研究学院(指导名：曾令喜业：材料科学与工程向：材料学所)：材料科学与工程师：夏长清教授论文答辩日期亟止竺!)3答辩委员会主席中南大学2013年4月姓专方黍教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

2、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：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

3、提供信息服务。作者签名：导师签名耍弼日期：盟年兰月B曰中南大学硕士学位论文摘要微量元素sc对AI-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响摘要：超高强铝合金具有强度高，比重小，比强度高，加工性能及焊接性能良好等特点，在航空、航天、军事及民用工业中有十分重要的地位，是航空工业主要的结构材料之一。作者借助光学显微镜，扫描电镜，透射电镜，X射线衍射仪，硬度测试仪等试验方法研究了微量元素Sc对Al—Zn．Mg．Cu合金显微组织，力学性能的影响。实验结果表明：(1)在Al—Zn—Mg．Cu—Zr合金中添加微量Sc，可明显细化合金的铸态晶粒，有效抑制合金固溶时效过

4、程中的再结晶行为。(2)添加0．2wt．％Sc的A1．Zn．Mg—Cu．Zr合金经455℃／2h+120℃／24h热处理后，抗拉强度ob=725Ⅷa，屈服强度o。=690MPa，延伸率为11％；Sc含量增加到0．4wt．％时，合金的拉伸强度ob=697MPa，屈服强度os=667MPa，延伸率为10．2％。(3)含ScAl—Zn．Mg．Cu．Zr合金的强化机制主要为刁’相的时效析出强化，以及A1，(Sc，Zr)术H的细晶强化和亚结构强化。(4)在150℃下拉伸条件下，随Sc含量从0．2wt．％增加到0．4wt．％，合金的力学性能明显提高，含Sc为0．4w

5、t．％的合金抗拉强度ob=515MPa，屈服强度o。=508MPa。(5)在150℃，240．280MPa蠕变试验条件下，随着蠕变加载应力的提高，三个合金稳态蠕变速率在增加。在150℃，不同应力状况下，不含Sc合金试样的蠕变变形量明显大于添加Sc的合金试样的蠕变变形量。(6)含Sc为0．2wt．％的合金试样在140℃．160℃、o=240—280MPa时，随温度升高，应力指数增大；表观激活能随应力增加而增大。关键词：A卜Zn—Mg—Cu—Zr；A1。(Sc，Zr)；细晶强化；蠕变；应力指数分类号：TGl46中南大学硕士学位论文ABSTRACT1⋯J-●1

6、o·o■●●■』EllectolmlnoraddmonSCandlUm0nmlCr0StrUCtUresandmecItanlCalorooertlesl0ll●l·●●●Al—Zn—Mg-Cu-ZraluminumalloyABSTRACT：Theultra—highstrengthaluminumalloyhasmanygoodcharacteristics，suchashighstrength，smallspecificgravity,highspecificstrength，nicermachiningandweldingperformance，

7、etc．Itoccupyaveryimportantstatusintheaviation，spaceflight，militaryandcivilindustryespeciallyinaircraftindustry．AimingatthedevelopmentofAl—Zn—Mg-Cuultra-highstrengthaluminumalloysinourcountry，TheeffectofSconprecipitationhardening，microstructuresandmechanicalpropertiesoftheA1-·Zn--

8、Mg·-Cualloyswereinvestigatedusingscannin