Al-Mg-Si-(Sc)合金显微组织低周疲劳断裂行为论文.doc

挤压变形Al-0.8%Mg-0.6%Si-xSc合金的低周疲劳行为研究 【摘要】 铝合金以其优异的性能,受到越来越多的重视,广泛应用在航空航天、汽车等工业部门。为了进一步改善铝合金的性能,扩大铝合金的应用范围,本文选择稀土元素Sc作为铝合金中的合金化元素,研究了微量元素Sc和固溶+时效 T6 处理对铝合金疲劳变形行为的影响。根据合金成分配比,熔炼Al-0.8%Mg-0.6%Si-x%Sc铝合金,然后进行浇注、热挤压,最后加工成实验所需的疲劳试样,对部分试样进行T6处理,然后进行显微组织观察和低周疲劳实验。显微组织观察结果表明,加入一定量的稀土元素Sc可以有效地细化挤压变形Al-0.8%Mg-0.6%Si-x%Sc合金的显微组织,经过T6处理后,除了含0.2%Sc合金的晶粒尺寸变化不大外,其余合金的晶粒尺寸明显减小。低周疲劳实验结果表明,挤压 F 态Al-0.8%Mg-0.6%Si-x%Sc合金在疲劳变形过程中,可表现为循环应变硬化,循环应变硬化的程度主要取决于稀土元素Sc的含量以及外加总应变幅的高低,T6态Al-0.8%Mg-0.6%Si-x%Sc合金在疲劳变形过程中,除了表现为循环应变硬化外,还可表现为循环稳定和循环应变软化；F态和T6态挤压变形Al-0.8%Mg...?更多还原 【Abstract】 Aluminum alloys are concerned by more and more people due to its excellent properties, and have been widely applied in aeronautics and astronauts, automobile industries, etc. For further improvement of the properties of aluminum alloys, expanding the applied scope of aluminum alloys, rare earth element Sc has been choosen as the alloying element added into the aluminum alloy, the effect of trace Sc and solution plus aging T6 treatment on the fatigue deformation behavior are investigated.Accord...?更多还原 【关键词】 Al-Mg-Si- Sc 合金； 显微组织； 低周疲劳； 断裂行为； 【Key words】 AI-Mg-Si- Sc Alloy； Microstructure； Low-cycle Fatigue； Fracture Behavior； 摘要 5-6 Abstract 6 第一章 绪论 9-22 1.1 变形铝合金 9-13 1.1.1 变形铝合金的分类及其用途 9-10 1.1.2 挤压变形铝合金 10-11 1.1.3 Al-Mg-Si系变形铝合金 11-13 1.2 稀土元素在铝合金中作用 13-17 1.2.1 概述 13-14 1.2.2 稀土元素Sc在铝合金中的作用 14-17 1.3 含钪铝合金的应用 17-18 1.4 铝合金的疲劳行为 18-20 1.5 本课题提出的意义 20-22 第二章 实验材料、设备及方法 22-25 2.1 实验材料 22 2.2 实验设备 22-23 2.3 实验内容与方法 23-25 2.3.1 铝合金的熔炼 23 2.3.2 铝合金的热挤压 23 2.3.3 铝合金的热处理与金相观察 23 2.3.4 低周疲劳行为研究 23-24 2.3.5 TEM样品制备与微观结构分析 24-25 第三章 实验结果分析 25-65 3.1 合金的显微组织 25-27 3.2 低周疲劳行为 27-59 3.2.1 循环应力响应行为 27-46 3.2.2 低周疲劳寿命 46-55 3.2.3 循环应力应变行为 55-59 3.3 疲劳断口形貌观察与分析 59-62 3.4 疲劳变形区的微观结构 62-65 第四章 讨论 65-70 4.1 Sc对合金组织的影响 65-66 4.2 循环应力响应行为 66-67 4.3 疲劳寿命行为 67-68 4.4 疲劳断裂行为 68-70 第五章 结论 70-71 参考文献