Si对Al-xSi-0.7Mg(-0.8Mn)合金薄板组织和性能的影响

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaopingchina99
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于Si在Al中的极限溶解量为1.65%(wt),在Al-xSi-Mg型铝合金(即常用的6×××系铝合金)中Si与Mg形成的强化相Mg2Si在A1中的溶解量仅为1.85%,因此当Al中Si含量超过2%后合金中就会明显存在尺寸较大的Si结晶相,一般认为它们对合金的塑性不利。又因为Si含量在5%~20%之间的铝合金具有良好的铸造性能,因此除了用于钎焊及焊丝等特殊应用外,通常Si含量超过2%的铝合金,不作为变形铝合金用于普通结构材料,主要作为铸造产品广泛应用。最近的研究表明,Al-xSi-Mg型铝合金中Si含量提高至3%,T4状态下合金抗拉强度可达313MPa,而延伸率则接近23%。而当Al-xSi-Mg型铝合金中Si含量高达共晶成分(12.7%)时,合金仍可获得较好的综合力学性能(即较高的强度和塑性)。表明在Al-xSi-Mg型铝合金Si含量超过2%后(甚至达到共晶成分12.7%Si),尽管合金中会存在大量的Si结晶相,但合金仍可获得较好的综合力学性能,可以作为普通结构材料使用。可见,在Al-xSi-Mg型铝合金Si含量在较大范围内变化时,合金均可能保持有良好的综合力学性能,但在这方面目前尚未存在系统的研究工作。为开发新型Al-xSi-Mg型变形铝合提供实验依据,本文采用拉伸试验、金相、扫描及透射电镜组织观察等手段,系统地研究了 Si含量在1%~14%范围变化对添加及未添加微量Mn的Al-xSi-0.7Mg铝合金组织、常规拉伸性能及薄板n、r值的影响规律。研究结果表明:(1)随Si含量的增加(达到共晶成分之前),Al-xSi-0.7Mg型合金薄板中Si相数量明显增加,但其尺寸变化不明显;添加微量Mn对Si颗粒尺寸和数量影响不大;未添加微量Mn的Al-xSi-0.7Mg型合金薄板中含Fe相主要为大量的不规则块状含Fe、Si、Mg相和少量的针状或点状的含Fe、Si相;而微量Mn的添加不仅改变了Al-xSi-0.7Mg型合金薄板中含Fe相的形貌(使其主要成为珊瑚状或碎块状),并且还改变了其化学成分使之形成不含Mg的Fe、Mn、Si相,因此合金薄板中有更多的Mg原子形成时效强化相。(2)随Si含量的增加,Al-xSi-0.7Mg合金薄板的再结晶晶粒逐渐变小;添加微量Mn的Al-xSi-0.7Mg-0.8Mn合金薄板在Si含量增加至6.6%可观察到明显的再结晶晶粒。(3)添加微量Mn的Al-xSi-0.7Mg-0.8Mn合金薄板中存在大量的尺寸约为0.1μm的含Al、Mn、Si弥散相,但随Si含量增加,含Al、Mn、Si弥散相的数量逐渐减少。(4)当在170℃时效8h左右时,Al-xSi-0.7Mg型合金薄板基体在TEM显微镜下观察到明显的析出相,此时添加及未添加Mn的Al-xSi-0.7Mg型合金薄板均能获得较好的强度和塑性配比。(5)在自然时效或人工时效程度不充分(170℃×2h)状态下,随Si含量增加(至共晶成分)Al-xSi-0.7Mg合金薄板的强度单调增大,延伸率单调降低;当人工时效较充分时,随Si含量增加至4.9%左右时,该合金薄板的屈服强度略有降低而延伸率出现极大值,而后随着Si含量的进一步增加(至共晶成分),则其强度逐渐增加而延伸率下降;当Si含量约为4.9%时,合金薄板总体上具有最佳的综合力学性能。(6)在Al-xSi-0.7Mg合金中添加微量的Mn使强度提高,塑性降低,但在Si含量较低(约为1.4%Si时)且人工时效较充分的(170℃时效达8h及以上)状态下Mn元素的添加提高了 Al-xSi-0.7Mg合金薄板的塑性。(7)当Si含量在1%~14%范围变化时,应变量对添加及未添加微量Mn的Al-xSi-0.7Mg合金薄板的nc值、ns值和r值的影响规律基本相同,即nc值随应变量增加至10%时逐渐增大至稳定,而后随着应变量的进一步增加而略有增大或减小;ns值先急剧减小,当应变量超过2%后,则随着应变量的增加而增大,在应变量约为6%时达到最大值后再逐渐降低;平均塑性应变比r值先急剧增加,当应变量超过1%后趋于稳定或略有下降。(8)不同应变量下Al-xSi-0.7Mg型合金薄板的nc值在Si含量约为9%时达到最大值;当应变量超过2%时合金薄板的ns值随Si含量的增加而单调减小;合金薄板的r值在Si含量为5%~6%范围内出现最大值。
其他文献
对于岩性软弱地区,隧道不可避免地在软岩中建设。工程实践表明,软岩具有与时间相关的流变特性,不利于隧道的长期稳定。本文采用数值模拟和理论分析的研究方法,在考虑掌子面空间效应和支护作用的基础上对深埋软岩隧道围岩的变形进行了研究。主要研究内容和研究结果如下。(1)基于Cvisc模型,利用数值软件FLAC3D建立了隧道开挖计算模型,数值模拟中考虑了隧道开挖时间的影响,得到了考虑围岩流变特性的隧道纵向变形曲
作为城市轨道交通建设工程项目的重要组成部分,隧道施工的安全及质量问题受到广泛关注。盾构法具有施工机械化程度高、环境扰动小和工期较短等优点,已经成为隧道施工中的主要方式之一。长期暴露在盾构施工噪声下的施工人员的噪声烦恼和认知能力下降问题,是施工中潜在的安全问题和质量隐患问题。作为职前筛查的一项测试项目,评估盾构施工人员的噪声烦恼和认知表现,分析其在嘈杂的工作环境中的自我调节能力,有利于筛除不合格的施
基于神经网络的深度学习在许多不同领域的应用中取得了显著的成果,其中一个重要的原因就是神经网络是一种范逼近器。范逼近定理为神经网络的函数表达能力奠定了理论基础,但是如何选择适当的激活函数以及如何决策神经网络的深度与宽度是众多学者正在研究的课题。本文全面的介绍了神经网络的概念以及基于神经网络求解微分方程的算法,主要研究BP神经网络的激活函数、网络深度和宽度以及优化算法对函数逼近与微分方程数值解的影响。
空间微操作机器人可代替人类在空间站进行生物工程实验、精密机械和微电子维修等精密操作,这些操作都要求机器人具有非常高的精度。制造误差、装配误差等因素造成机器人末端执行器的位姿存在误差,机器人可以具有很高的重复定位精度,但绝对定位精度一般都比较低。宏微结合的微操作机器人既具有充足的工作空间,又具有高的定位精度,一般要求宏动平台的误差空间要小于微动平台的工作空间。为了提高自主研制的空间微操作机器人中的绝
社会发展离不开能源,但是化石能源作为主要的自然能源供给,不仅储量有限,而且会造成环境污染,开发新型可再生的清洁能源是全世界面临的难题。而氢能清洁无污染、可再生的优点引起了广大研究人员的关注。电解水是目前最成熟的氢能源制备技术之一,而析氧反应作为一个关键的半反应因为其反应步骤复杂、机理尚不明确等因素,是高效电解水的一个“卡脖子”因素。开发高效的电催化析氧催化剂、明确其反应机理已经迫在眉睫。目前性能最
随着科学技术的高速发展,导致的环境污染问题越来越严重,为了减少对煤、石油等不可再生能源的依赖,缓解能源危机和环境污染问题,新能源行业顺应时代要求正快速发展。新能源汽车是新能源行业的重要组成部分,而锂电池作为储能设备是纯电动汽车的核心部件。锂电池的剩余容量(State of Charge,SOC)估计对电池管理系统(Batter Management System,BMS)提高电池使用寿命和整车续航
证据是认定案件事实的根据,案件事实的认定是建立在证据的调查、审查和认定之上的,证据在诉讼活动中具有基础性的作用,是诉讼活动的开始,并且从最初的侦查到法庭审判以及最终得出判决,证据贯彻诉讼活动的全过程。在法定证据之中,鉴定意见具有“科学证据”之称,在社会的科技化信息化进程不断加快的背景下,诉讼活动中涉及的问题越来越复杂,鉴定意见作为具备科学证据属性的证据越来越受到重视,对认定案件事实有着重要的作用。
人为倾倒、雨水裹挟物体进入水体后,如果不能被及时清理,将会遮蔽水面面阻挡光照和透氧,严重破坏生态环境,威胁水生动植物的生命。经过光照、氧化和水流冲刷后将会逐步分解为难以清理的微粒,随着水流汇入更远的水域,造成范围更广、难以清理的水体污染。人力打捞成本高昂、工作效率低下。人机交互式或自主航行式的无人艇单独覆盖水面并清理的方案存在大量无用操作,浪费能源。随着无人机技术的不断发展,无人机被尝试应用于水面
随着计算机与人工智能的发展,在互联网和工业上,图数据的数据量越来越大,于是管理如此大量的图数据便成为了当今必需要解决的问题。在数据管理领域,数据库是当前采用最多的数据管理方式。在分布式图数据库中,当前主要采取的方案为集中式连接和Map Reduce连接。在集中式连接方案中,所有的数据被拉取到同一个计算节点进行连接操作,此时会带来短时间的网络拥堵和长期的节点负载的不均衡。在Map Reduce连接方