论文Al—Mg—Si系合金高温变形行为是关于合金方面的论文题目、论文提纲、蒙乃尔合金论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
摘 要：采用光学显微、透射电子显微、拉伸试验等技术,研究了Al-Mg-Si合金的高温拉伸行为及微观组织特征.结果表明,Al-Mg-Si系合金在高应力状态下,其变形量明显高于低应力状态；在同一温度和应力状态下,变形量随着时间的延长而逐渐增加,变形量-时间的曲线大致呈现线性关系,随着施加应力的增加,变形量的增量也随之增加；在高应力状态下的位错明显多于低应力状态,此外,高应力条件下,Al-Mg-Si系合金的热变形主要受位错攀移控制；而在低应力条件下,合金的热变形主要受原子和空位的扩散控制.
关键词：Al-Mg-Si系合金；高温拉伸行为；微观组织
Al-Mg-Si系合金是可热处理铝合金,因高强度和良好的韧性,在汽车、船舶、航空航天领域有着广泛的应用[1,2].该类合金的零件在钣金成形领域加工流程主要为冷轧板材—淬火—冷成形—人工时效—零件修整—检验—交付,成形过程主要以冷加工为主,常温状态下,零件成形因加工硬化易产生裂纹,尤其在旋压成形、拉伸成形过程中,冷加工难以成形较为复杂的零件.可热处理铝合金在热时效过程中引入应力,可在时效硬化的过程中,发生塑性变形,从而实现板材的热加工成形[3].目前,Al-Mg-Si系合金在高温和低应力方面研究较少,因此,本文主要通过对Al-Mg-Si合金高温拉伸行为的研究,为后续该类合金热加工成形的工艺提供研究基础.
1 材料制备和试验方法
1.1 材料制备
试验用Al-Mg-合金在实验室条件下制备.配料采用高纯铝（99.85%）、纯镁（99.90%）、纯锌（99.92%）和Al-20%Si、Al-15%Mn中间合金,细化剂采用Al-5%Ti-B.合金的熔炼在石墨坩埚电阻炉内进行,熔化温度760～780℃,浇铸温度为720～730℃,除气剂采用C2Cl6,在铁模中浇铸.浇铸后的合金化学成分如表1所示.合金采用550℃×24h的均匀化制度.
2 试验结果
2.1 合金在不同应力条件下的变形量-时间关系
图1为Al-Mg-Si合金在175℃温度条件下,不同应力的变形量-时间的关系曲线图.从图中可以看出,在200MPa高应力状态下,其变形量明显高于150MPa,在14h时间下,150MPa的变形量为0.18%,而200MPa的合金变形量最大,为1.27%.在同一温度和应力状态下,变形量随着时间的延长而逐渐增加,同时在时间1h～14h之间,其变形量曲线大致呈现线性关系,通过线性拟合得出200MPa下的曲线斜率为0.022,150MPa下的曲线斜率为0.0074.通过斜率可以看出,随着施加应力的增加,变形量的增量也随之增加.
2.2 合金不同应力条件下的TEM对比
为了更加深入地研究合金微观组织的演变,需通过透视电镜手段进行分析.图3为Al-Mg-Si合金在不同应力条件下的TEM照片.从图中可以看出,在高应力（200MPa）条件下,1h时间内,晶内受应力的影响,产生大量位错,且位错处于不断增殖的趋势；当处于14h时间下,晶内位错逐渐向晶界处大量聚集,并缠结在一起形成位错的胞状结构,远离晶界处的位错逐渐减少.而在低应力（150MPa）条件下,1h时间内,晶内位错和高应力相比,明显偏少,仅存在小部分条带状的位错存在；当处于14h时间下,位错仍然偏少,形状发生弯曲,逐渐形成盘片状.
一般说来,合金的热变形过程是受温度、应力、组织形态、溶质原子浓度等诸多因素耦合的影响,对于铝合金而言,不同热/力条件下的缓慢变形主要由位错运动（如位错攀移、位错滑移、位错交滑移）、晶界运动（如晶界迁移、晶界扩散、晶界扩散）及溶质原子浓度等控制[4].从图3的TEM照片结果可知,高应力下,在长时间的变形过程中,合金晶内、晶界处均存在大量的位错,说明位错攀移在变形过程中起到重要作用；而在低应力下,在长时间变形条件下,合金晶内和晶界处的位错始终很少,且位错逐渐弯曲成盘片状,说明低应力条件下,合金变形过程中主要受晶界迁移和原子扩散控制.
3结论
（1）Al-Mg-Si合金在高应力状态下,其变形量明显高于低应力状态；在同一温度和应力状态下,变形量随着时间的延长而逐渐增加,变形量-时间的曲线大致呈现线性关系,随着施加应力的增加,变形量的增量也随之增加；
（2）在高应力状态下的位错明显多于低应力状态,此外,高应力条件下,Al-Mg-Si合金的热变形主要受位错攀移控制；而在低应力条件下,合金的热变形主要受原子和空位的扩散控制.
参考文献：
[1] 张建新, 高新华, 陈昊. 合金元素对Al-Mg-Si系铝合金组织及性能的影响[J]. 铸造技术, 2007, 28（3）： 373-375.
[2] 李海, 等. Mn和Cr对Al-Mg-Si-Cu合金组织及性能的影响[J]. 材料热处理学报, 2011, 32（10）： 100-105.
[3] 刘静安. 热加工工艺对Al-Mg-Si系合金型才性能的影响[J]. 轻合金加工技术, 2002, 30（2）： 1-5.
[4] 晏井利, 孙扬善, 薛烽, 等. 纯Mg的蠕变行为研究[J]. 金属学报, 2008, 44（11）： 1354-1359.
总结:本文关于合金论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
参考文献：
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