超聲鑄造對7085鋁合金組織、強(qiáng)韌性耐蝕性的影響.pdf

1、本文采用力學(xué)拉伸和硬度測試、剝落腐蝕實驗、極化曲線測試、電導(dǎo)率測試和金相(OM)、掃描(SEM)、透射(TEM)電鏡等表征與分析方法，運用基于熱力學(xué)相圖計算軟件Thermo-Calc、JmatPro和基于密度泛函理論的第一性原理方法，以Al-7.8Zn-1.6Mg-1.8Cu-0.12Zr合金為研究對象，分別進(jìn)行如下研究:對合金析出相種類、含量及其形成熱、結(jié)合能、費米能以及彈性常數(shù)進(jìn)行計算，并根據(jù)計算結(jié)果探討了析出相對合金耐蝕性能以及強(qiáng)

2、韌性能的影響;超聲鑄造對合金組織均勻性的影響;超聲鑄造對合金力學(xué)性能和腐蝕性能的影響。得到如下結(jié)論:
　　(1)合金中析出相主要為MgZn2，Al2Cu，Al3Zr和α-Al，且其形成均為自發(fā)反應(yīng)的放熱過程，穩(wěn)定性大小為Al3Zr＞Al2Cu＞MgZn2。MgZn2與α-Al費米能值相差最大，最易與α-Al形成微腐蝕電池而導(dǎo)致合金耐蝕性能下降。彈性模量計算結(jié)果表明，除MgZn2外，Al3Zr與Al2Cu的楊氏模量均遠(yuǎn)大于α-Al基

3、體的楊氏模量，兩者可直接作為增強(qiáng)增韌硬質(zhì)顆粒，提升基體強(qiáng)硬度。
　　(2)超聲波鑄造Al-Zn-Mg-Cu合金能夠顯著的晶粒細(xì)化，均勻組織成分。鑄錠經(jīng)473℃/24h均勻化處理后晶界明晰、平直化。超聲鑄造有助合金元素的擴(kuò)散及固溶，在鑄態(tài)組織的遺傳效應(yīng)下合金鑄錠經(jīng)均勻化、熱變形在固溶處理過程中普通鑄錠熱軋板在470℃/120min處理下硬度最大，超聲鑄錠熱軋板在470℃/90min處理下硬度最大。超聲鑄造能夠加劇合金元素擴(kuò)散，有助發(fā)

4、揮Al3Zr粒子在晶粒細(xì)化和抑制合金發(fā)生再結(jié)晶的作用。
　　(3)對于超聲鑄造Al-7.8Zn-1.6Mg-1.8Cu-0.12Zr鋁合金，與T6狀態(tài)合金相比，T73狀態(tài)合金的抗腐蝕性能較好，但強(qiáng)度顯著降低，RRA狀態(tài)的合金強(qiáng)度與T6態(tài)合金相當(dāng)，且抗腐蝕性能顯著提高;相對于沒有經(jīng)過超聲熔體處理的合金，在超聲波的空化、聲流和機(jī)械振動效應(yīng)的作用下，鑄態(tài)合金的合金元素固溶度以及基體空位濃度都增加，在其組織遺傳效應(yīng)的影響下，采用相同時效工