一、高强度铝合金的研究现状及发展趋势（论文文献综述）
屈紫馨[1]（2021）在《微合金化Al-5Mg-1Zn焊丝对铝合金焊缝组织及性能影响研究》文中指出铝合金凭借重量轻、比强度高、耐腐蚀性好等优点,成为、海洋工程和航空航天等领域中不可或缺的材料之一。传统商业焊丝很难同时满足铝合金焊接接头的高强度和高耐腐蚀性能。因此,开发新型高性能微合金化铝合金焊丝,对铝合金的连接成型有重要意义。本文通过铸造及多道次轧制的方式制备了不同Mn含量的Al-5Mg-1Zn焊丝和Al-5Mg-1Zn-0.3Sc-0.15Zr焊丝,并利用机器人钨极惰性气体保护焊（TIG）设备焊接7075-T651和5083-H116铝合金板材。通过力学性能测试、耐腐蚀性能测试以及X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、背散射电子显微镜等材料表征方法系统的研究了微合金化焊丝对焊接接头的微观组织、力学性能和耐蚀性能的影响。探究其作为焊丝材料在7075-T651和5083-H116铝合金TIG焊中的应用。研究结果表明:（1）Al-5Mg-1Zn焊丝焊接的7075板材,其晶粒较为粗大,且焊缝内分布着大量的沿晶界呈连续网状分布的T[Mg32（Al,Zn）49]相,导致其力学性能及耐腐蚀性能较差。试验发现,在焊丝中引入Mn微合金化元素,可以有效改善焊接晶粒和析出相尺寸形貌,使得7075铝合金焊接接头的力学性能和耐蚀性能得到提升。其中Al-5Mg-1Zn-0.2Mn焊丝对应焊接接头的室温抗拉强度和慢应力腐蚀拉伸强度分别提高到334 MPa和305 MPa。此外,Mn元素添加量存在阈值,在小于0.2wt%时,增加焊丝中的Mn元素含量有利于焊接接头耐蚀性能的提高。（2）将Sc、Zr、Mn微合金化焊丝与商业ER5183焊丝对应的接头进行比较。结果表明,0.3wt%Sc+0.15wt%Zr+0.4wt%Mn微合金化焊丝可使焊接接头具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。在焊丝中引入Sc和Zr后,形成的纳米级Al3（Sc,Zr）粒子可以显着细化初生α-Al晶粒,并强烈钉扎位错和亚晶界。而微量的Mn,进一步提高了其耐蚀性能,使得7075焊接接头的综合性能最优。微合金化焊丝的接头晶间腐蚀最大深度降低了67.0%;在室温和慢应力腐蚀条件下,强度分别提高了10.4%和28.4%。然而,当焊丝中Mn的添加量较高(≥0.6wt%)时,会导致Al6（Mn,Fe）相的形成,大大降低接头的耐蚀性。（3）采用Al-5Mg-1Zn-x Mn（x=0.0,0.2,0.4,0.6）焊丝焊接5083铝合金。与Al-5Mg-1Zn焊丝相比,向焊丝中加入Mn可以有效细化晶粒和析出相,提高5083焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能。这是因为Mn能够加速Mg元素在Al基体中的扩散,减少共晶析出相（β相）的析出。Al-5Mg-1Zn-0.4Mn焊丝对应接头的慢应力腐蚀抗拉强度及腐蚀失效时长分别提高了24.6%和57%。此外,向焊丝中加入过量的Mn会起到反作用,对于5083铝合金焊接,x=0.4是Al-5Mg-1Zn焊丝中Mn元素的最佳浓度。
付多辉[2]（2021）在《7055铝合金非等温时效析出行为及其对性能的影响》文中研究说明本文以商用7055铝合金棒材为实验材料并对其进行了多向自由镦粗和固溶处理;利用透射电镜（TEM）、差示量热分析（DSC）、X射线衍射（XRD）等手段,结合一系列宏观性能测试测试重点研究了7055铝合金材料在非等温时效工艺下的显微组织及综合性能变化;同时,通过析出热动力学分析设计并改进了升降温一体的复合型非等温时效,使得合金力学性能得到了显着提升的同时极大地缩短了时效时间,提高了时效效率。以下为本文主要研究内容及结论:1)升温时效后的合金综合性能达到T74时效水平,力学性能方面与T6时效仍有一定差距。通过TEM观察发现,升温过程中合金能够在短时间内析出了大量尺寸细小的η’相;这些η’相在时效后期会开始粗化并向η相发生转变。升温时效的晶界处断续分布着尺寸粗大的晶界析出相且晶界无析出带（PFZ）宽度较大,材料的电导率相比T6时效有大幅度提升。升温时效下合金内部析出序列为SSS→GP区→η’相→η相。2)升温时效过程依然包含形核、长大与粗化这几个过程;与传统时效相比,析出相的形核速率随温度的升高急速上升并在达到峰值后迅速下降;在高温环境下,溶质原子扩散速率随温度呈指数上升,极大地加速了析出相生长的同时也导致了析出相粗化现象的过早出现,新相难以获得足够稳定的生长环境;限制了析出相体积分数的上升。3)升温时效下合金晶内析出相尺寸细小但尺寸分布区间较大,时效强化机理包含模量强化、共格应变强化和Orowan强化于一体;相比T6时效更为均匀的晶内析出相尺寸分布和更高的体积分数,该状态下的析出强化效果仍可进一步提高。4)结合理论分析结果设计了快速升温至较低温度的复合非等温时效工艺,该工艺下合金综合性能相比升温时效有了进一步提升。合金电导率维持不变的前提下获得了与T6时效相当甚至高于T6时效的力学性能。H40-175℃-C20状态合金综合性能最优:抗拉强度达到723MPa,屈服强度为660MPa,延伸率为11.5%,合金电导率为34.4%IACS;该时效工艺用时5.625h,极大缩短了时效时间。5)复合时效升温阶段合金内部快速析出大量细小的η’相,这些尺寸细小的析出相在降温过程中迅速长大,而持续下降的时效温度有很好地抑制了析出相的粗化;同时,时效后期的低温环境又为新相的析出创造了更为有利的环境,促进了二次析出的产生。该工艺的析出序列为:SSS→GP区→η’相→GP区→η’相。
刘立博[3]（2021）在《稀土Y对挤压态7075铝合金微观组织及其力学性能的影响》文中研究表明本文以铝合金和稀土这两大特色资源作为研究对象,通过在7075铝合金中添加0.2wt.%的稀土Y,制备了7075Y合金。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射、透射电子显微镜等手段研究了7075Y合金在挤压态、固溶态、时效态条件下的微观组织变化规律,同时利用显微硬度仪、万能拉伸机对其力学性能进行了试验,探讨了Y元素在合金加工中的作用机理。主要研究结果如下:1.稀土Y在挤压过程中对晶粒的独立细化作用并不明显。稀土Y的添加会在7075铝合金中与杂质元素Fe、Si及合金元素Mn、Zn、Cr、Ti等形成共晶产物,可以净化基体,在挤压过程中,这些大尺寸共晶相会被破碎成小尺寸,进一步改善性能。同时在合金挤压及固溶时效过程中更为复杂的沉淀相析出,并弥散分布于基体中,起到时效强化的作用。通过改变挤压及如处理工艺,可以有效调控7075Y铝合金反向热挤压后的综合机械性能。2.在固溶处理阶段,合金中的晶粒会受热长大,但此时由于晶界处分布有含Y稀土第二相,可以抑制晶界的生长,同时作为异质形核点促进形核,提高形核率,明显细化晶粒,减小晶粒尺寸。7075铝合金中的大部分合金元素会在此过程中溶入基体中,使合金基体强度降低,但由于部分硬而脆的难溶相和不溶相发生聚集而进一步长大,从而提高合金的硬度和强度。这些第二相在塑性变形时,形成起裂源,产生微裂纹,造成合金的塑性下降,这些原因使得挤压态7075铝合金在固溶处理后硬度、强度提高到113.3HV和430.29MPa,延伸率下降到13.37%。Y元素的加入会使合金在固溶处理前形成数量更多尺寸更大的富Fe、富Mn相,同时Cu元素会向富Fe相聚集。含Y颗粒会偏聚在晶界处,促进第二相在晶界处形核,以网状或不连续的质点分布在晶界上,从而使脆性增强,强度和塑性降低,使得合金的硬度和强度会分别下降到96.7HV和400.91MPa,但由于部分第二相的部分溶解以及基体中溶质原子分布变得均匀,合金软化作用起主要作用,合金的塑性不会明显下降,为14.89%。3.单级时效处理时,合金的晶粒内部会生成大量的GP区和少量尺寸细小的’相,作为异质形核点,促进合金组织的再结晶过程中的形核,从而细化晶粒。而由于Y元素的作用,7075Y铝合金会在此过程中进一步细化。在单级时效下,由于晶界沉淀相呈链条状且连续分布,使得其抗应力腐蚀性能降低,同时7075铝合金中Cu元素向富Fe相的聚集以及富Fe相的受热长大宏观变厚,合金的硬度和强度会下降,同时塑性也下降。在7075Y铝合金中,由于Y元素的吸附作用,会使Fe、Mn、Cr、Cu等元素的析出速率更快,聚集长大效果更明显,位错在颗粒与基体的边界上聚集,产生应力集中,大尺寸第二相会降低合金的力学性能。同时基体内Cu元素含量减少会使合金的沿晶开裂趋势增加,进一步降低合金的塑性。4.双级时效处理后,两种合金的韧性达到最高,硬度和强度降到最低;三级时效处理后,两种合金在拥有较高强度的同时,还有较好的塑性。5.稀土Y元素在挤压和时效处理过程中,通过影响Fe元素的析出速率以及含Y富Fe相的形成,进而影响合金中的再结晶织构的生成,从而对合金中各织构的组分产生影响。
姚晓洪[4]（2020）在《纳米TiC对7085铝合金组织性能的影响》文中提出Al-Zn-Mg-Cu合金因为其优良的综合性能,目前被广泛应用于汽车、航空航天、武器装备等领域。但随着科学技术的不断发展,其性能很难满足某些高科技领域的要求。所以在铝合金中添加陶瓷颗粒来制备性能更加优异的铝基复合材料（AMC）。本文基体合金选用Al-Zn-Mg-Cu系合金中综合性能较为优异的7085铝合金,通过内生的方式制备不同含量的纳米TiC/7085复合材料,通过热轧制以及搅拌摩擦加工的方式来探究纳米TiC增强颗粒对7085铝基复合材料的组织与性能影响。研究结果表明:（1）纳米TiC颗粒能够在7085铝合金中充当异质核心的作用,能够明显的细化7085铝合金的铸态组织。热变形处理中,纳米TiC颗粒的添加能够促进7085基体合金的动态再结晶,随着纳米TiC含量的提高,7085基体合金的动态再结晶从初始的0.5%提高到27%。在T6处理过程中,纳米TiC颗粒对亚晶结构钉扎,稳定亚晶粒,阻碍复合材料再结晶;平均晶粒尺寸随着纳米TiC含量的增加而增大。与基体合金相比,0.5 wt%纳米TiC颗粒增强7085铝基复合材料表现出最优异的室温力学性能,抗拉强度从512MPa上升到了608MPa,提高了16%。而由于纳米TiC含量的团聚性,使复合材料的晶界处出现纳米团簇,这些团簇会降低复合材料的韧性。所以与7085合金相比,0.5 wt%TiC/7085复合材料延伸率下降到了10.5%,降低了13%。（2）均匀化处理后0.5 wt%TiC/7085复合材料经过不同工艺的搅拌摩擦加工,复合材料发生了动态再结晶,晶粒得到了充分的细化,不同转速下的平均晶粒尺寸分别为1.91μm、1.61μm和2.11μm。纳米TiC颗粒的加入使搅拌中心发生了颗粒刺激形核而促进了复合材料动态再结晶,而随着搅拌速度的提升,搅拌针与材料的产生的摩擦热提升,动态再结晶下的组织在搅拌热的作用下逐渐粗化。在室温下,转速为1000rpm时复合材料表现出最佳的力学性能,抗拉强度达到429MPa,延伸率达到17.8%,与均匀化处理后的材料相比抗拉强度提高了19%,延伸率提升了408%,这是由于经过搅拌摩擦加工后,纳米TiC颗粒弥散分布在晶内,而引起Orowan强化机制,阻碍位错运动提升复合材料的力学性能。（3）与7085基体合金相比,复合材料的磨损性能随着纳米TiC含量的提高,耐磨性先降低后提高;随着载荷的增加,体积磨损率也逐渐增加。磨损形式由原始的磨粒磨损转化为黏着磨损,随着纳米TiC的增加又转化成磨粒磨损。在纳米TiC含量达到0.5wt%时,复合材料有最佳的抗磨损性能。（4）7085和TiC/7085复合材料的高温蠕变性能随着纳米TiC含量的增加而先增加后降低。在不同温度下,0.1 wt%纳米TiC含量的复合材料表现出最佳蠕变性能,随着纳米TiC含量的继续增加,复合材料的高温蠕变性能逐渐降低,性能逐渐低于初始材料。
张书雅[5]（2020）在《形核剂对增材制造铝合金显微组织及力学性能的影响》文中研究表明铝合金具有密度低、导热导电性能好、耐腐蚀、比强度高,以及可塑性强和制造成本相对较低等优点,在市场上享有广泛的应用范围,尤其是对于质量因素较敏感的航空航天、军事以及汽车制造等领域。目前,随着我国工业的迅速发展,铝合金零部件逐渐呈现出结构轻量化、性能复合化的发展趋势,并且在实际应用中对零件性能和生产效率的要求更高,传统的减材制造技术（如铸造、锻造等）已经难以满足这些制造需求。增材制造技术是一种自下而上的材料逐层叠加制造方法,凭借其特殊的成形方式以及高度灵活性,能够在材料减重和结构减重两方面实现轻量化的目的。目前在对铝合金增材制造工艺的研究过程中,由于铝合金氧化性强、激光吸收率低、凝固温度范围宽等缺点,铝粉表面容易形成坚韧的氧化膜,阻碍成形过程中层间金属连结,降低成形件的致密度,影响成形件的性能。另外,铝粉流动性差,激光反射率高,容易引起成形件内部气孔和裂纹的产生,导致难以大幅提升铝合金增材制造成形件的强度和塑性。针对上述问题,国内外学者开展了大量研究,通过掺杂、工艺优化、热处理等方式改善铝合金增材制造成形件的微观组织和机械性能。目前市场上常用的增材制造铝合金有 Al-Si 系（如 AlSi1OMg、AlSi12）、Al-Cu 系（如 A12024）、Al-Zn系（如A17075）铝合金粉末,用于选区激光熔化增材制造;Al-Mg系、Al-Li系铝合金丝材用于电弧填丝增材制造。掺杂处理包括添加稀土元素（如Sc、Zr等）或者纳米颗粒（如TiC、TiB2、SiC等）,用以改善铝合金粉末流动性和致密性的缺陷以及成形件的微观结构,从而提高铝合金增材制造成形件的力学性能。然而,上述方法受到成本高或者冶金工艺复杂等因素的制约,性价比并不高。因此,如何在保证性能的前提下简化工艺、降低成本、提高效率,拓展可适用于增材制造的铝合金粉末已经成为主要的发展趋势。另外,相较于铝合金粉末选区激光熔化增材制造的研究,电弧填丝增材制造研究较少。并且由于热输入量大,成形过程稳定性不高等因素,成形件的微观组织和力学性能难以改善。因此,如何提高电弧填丝增材制造铝合金成形件质量及性能是一个亟待解决的问题。本课题主要研究铝合金粉末材料的选区激光熔化增材制造工艺,采用粉材包括AlSilOMg、A17075及A12024铝合金粉末。将AlSi1OMg通过机械混合法掺杂含量分别为1 wt.%、5wt.%、10 wt.%、20 wt.%的Al-Ti-C-B中间合金,探究纳米级TiC颗粒和TiB2颗粒对增材制造AlSi1OMg成形件的改性作用,旨在细化其微观组织结构,提高力学性能。将A17075通过机械混合法掺杂10 wt.%Al-Ti-C-B中间合金,观察纳米颗粒对增材制造A17075成形件微观组织和力学性能的影响。将A12024通过原位生成法掺杂1.5 wt.%的TiC颗粒,探究该工艺对增材制造A12024组织性能的作用,旨在通过引入变质剂促进形核,改善该合金的可成形性。同时,本课题还对铝合金电弧填丝增材制造进行了一定程度的研究,采用丝材包括Al-Mg合金和Al-Li合金。通过向A15A06成分中添加0.22 wt.%Sc元素探究Sc元素对增材制造铝合金的晶粒细化效果,以及对抗拉强度和延展性的影响。通过对Al-Li合金丝材进行电弧填丝增材制造并对成形件进行固溶时效热处理,探究增材制造工艺以及不同热处理制度对该合金组织性能的影响。实验结果表明,针对铝合金粉材选区激光熔化增材制造工艺,掺杂Al-Ti-C-B中间合金显着细化了 AlSi1OMg合金的微观组织,平均晶粒尺寸降低至3μm以下。细化剂掺杂量在1-5 wt.%时抗拉强度达到500-520MPa,延伸率在12-15%左右。继续增加掺杂量可使晶粒进一步细化,延伸率略有增加,但抗拉强度下降。掺杂Al-Ti-C-B中间合金同样可以抑制A17075铝合金柱状晶生长,转化为精细的等轴晶,消除了各向异性。但由于热裂纹仍然存在,力学性能得不到改善。原位掺杂Al-Ti-C中间合金优化了 A12024铝合金增材制造成形性,消除了微裂纹,但晶粒的细化仍不足以提高该合金力学性能。针对铝合金丝材电弧填丝增材制造工艺,添加0.22 wt.%Sc元素显着细化了 A15A06铝合金的微观组织,得到平均晶粒尺寸40μm的等轴晶,抗拉强度达到290MPa,延伸率达到36%。对于Al-Li合金丝材,增材制造工艺显着改善了其微观组织,由柱状晶细化为等轴晶,固溶处理进一步提高了其抗拉强度和延伸率。
刘正[6]（2020）在《Al-3.5Mg-xZn-1.22Cu-0.2Zr-yTi铝合金及挤压铸造晶须增强复合材料的制备加工与组织性能研究》文中研究指明Al-Zn-Mg-Cu合金具有综合性能优异的特点,在航空航天和武器装备等领域应用广泛,而以该铝合金作为基体的Si Cw增强铝基复合材料通常也具有良好的综合性能。本文自主设计了5种铝合金成分,并以自行制备的铝合金为基体,通过挤压铸造的方式制备了Si Cw增强铝基复合材料,对其制备加工技术、铝合金及铝基复合材料的组织与性能进行了研究。主要研究内容及相应结果如下:（1）研究了合金成分（Zn/Mg比和Ti含量）以及三种时效制度（T6、T6I4和RRA）对Al-3.5Mg-x Zn-1.22Cu-0.2Zr-y Ti铝合金的组织与性能的影响。研究表明:在经过450℃×2 h+460℃×2 h+470℃×2 h+475℃×2 h固溶处理后,当合金的Zn/Mg比从3.55增至3.85时,合金的晶粒逐渐增大,未溶相增多,位错强度逐渐降低,抗晶间腐蚀性能逐渐降低;合金在三种时效下的硬度和电导率总体先降低后提高,室温抗压强度总体也先降低后提高,并且在Zn/Mg比为3.85时,其硬度和抗压强度达到最大值。而当Zn/Mg一定时,随着Ti元素含量的增加（0-0.88wt.%）,合金的再结晶程度升高,未溶相增多,位错密度和位错强化逐渐减小,抗晶间腐蚀性能逐渐降低;合金在三种时效下的硬度和电导率总体逐渐降低,抗压强度总体也逐渐降低。当时效制度由单级T6变为断续T6I4再到三级RRA,对于含Ti元素的合金,其硬度和抗压强度均先增大后减小,T6I4时效下具有最大值,最大抗压强度为738.42 MPa;而对于不含Ti元素的三种合金,其硬度和抗压强度均先减小后增大,T6时效下达到最大值,最大抗压强度为815.23 MPa。（2）研究了挤压铸造制备Si Cw增强的铝基复合材料工艺（主要包括预制件制备、烧结与挤压铸造工艺）。研究结果表明:在制备预制件溶液时采用磷酸铝和硅酸钠混合胶体,能同时保证预制件的低温和高温粘结性。采用多级烧结工艺（100℃×2h+200℃×2h+300℃×2h+400℃×2h+500℃×2h+600℃×2h+700℃×2h+800℃×2h）,可以使预制件在烧结过程中逐步升温,以防止预制件开裂。在挤压铸造过程中,模具的预热温度不能低于300℃,避免温度过低导致铝液快速凝固,造成挤压铸造时预制件出现夹生现象。挤压铸造的挤压压力应为100-150MPa,保压时间为2-5min,以在保证复合材料性能的同时能使模具顺利脱模。（3）研究了铝基复合材料的微观组织以及不同时效制度T6-1（121℃×5h）、T6-2（121℃×2.5h）、T6I4-1（121℃×2h（水冷）+65℃×48h）和T6I4（121℃×4h（水冷）+65℃×48h）对铝基复合材料性能的影响。研究表明:在经过450℃×2h+460℃×2 h+470℃×2 h+475℃×2 h固溶处理后,对于挤压铸造制备的铝基复合材料,与其基体相比,复材的晶粒尺寸更小,组织更致密,位错强度更大;经时效处理后铝基复材的硬度也高于基体合金的,电导率则低于基体合金的。当时效由T6-2变为T6-1时,复合材料的电导率降低,硬度增大,室温抗压强度提高,由583.68MPa提高到728.77MPa。当时效T6I4-1变为T6I4时,复合材料的电导率增大,硬度降低,室温抗压强度降低,由816.15 MPa降低到631.80 MPa。总体比较四种时效制度,发现在T6I4-1时效下铝基复合材料的力学性能最佳,硬度为319.5HV,室温抗压强度为816.15 MPa。综上所诉,本文发现对于Al-3.5Mg-x Zn-1.22Cu-0.2Zr-y Ti铝合金,当Zn/Mg比在3.553.85之间变化,且Zn/Mg比为3.85时,室温抗压强度高达815.23 MPa,并创新地通过挤压铸造方式成功制备了以7000铝合金为基体的Si Cw增强铝基复合材料,其组织与性能明显优于其基体合金。
高敏杰[7]（2020）在《微合金元素掺杂对Al-Zn-Mg-Cu合金中金属间化合物的影响》文中提出Al-Zn-Mg-Cu合金中因所含合金元素种类较多,会形成多种金属间化合物,这些析出相不仅会影响合金的微观组织,对合金性能也有着很大的影响。近年来向Al-Zn-Mg-Cu合金中添加微量元素是合金强韧化的重要途径,添加的微量元素可能会进入合金相中形成掺杂相进而影响合金的整体性能,目前微量元素的添加对合金中中间相的稳定性及力学性能的影响尚不明确。本文则主要通过第一性原理计算和实验方法相结合的手段研究微合金元素对几种金属间化合物材料性能的影响。本文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,重点计算了微量合金元素Zr、Ti或Nb的掺杂对Al-Zn-Mg-Cu中θ（Al2Cu）、S（Al2CuMg）、η（MgZn2）相以及Ti或Nb的掺杂对L12结构Al3Zr相的稳定性和力学性质的影响,来对微量元素的添加对高强铝合金中相影响的相关理论计算进行补充,同时为设计高强铝合金中的微量元素的添加种类和含量提供理论指导。并通过实验研究了Al-Zn-Mg-Cu合金中Zr、Ti的存在形式,与计算结果结合分析。主要得到以下结论:Zr或Ti掺杂的θ、S、η相的形成能随着掺杂原子含量的增加而降低,掺杂相的结构稳定性逐渐增加。而Nb元素掺杂θ、S、η相的形成能均升高,相稳定性减弱。Zr、Ti对S、η相的掺杂使得析出相的各弹性模量增大的同时各相异性值有所减小可能对合金起到增强作用。Ti、Nb掺杂L12结构时,体系的形成能随掺杂原子浓度的增加先线性减小后增加,在一定浓度范围内,Ti、Nb掺杂均使L12亚稳相的稳定性增强,有利于提高L12-Al3Zr亚稳相的稳定性。Ti、Nb掺杂具有D023结构的Al3Zr平衡相时,随着掺杂浓度的增加体系的形成能均呈线性增加,对应的相稳定性减弱。Ti掺杂Al3Zr相的杨氏模量E增加,各向异性值减小。向合金中复合添加Zr、Ti,发现两种元素会与Al结合生成L12结构和D023结构的AlZrTi复杂三元化合物,与计算结果相符。另通过实验结果表明Ti在L12-Al3Zr掺杂使得相晶格常数变大,与理论计算结果相符,Ti更容易占据L12相中Al原子的位置。此项发现为纠正长期以来认为Ti在L12-Al3Zr相中占据Zr位的说法提供了理论依据。
张斌[8]（2020）在《Al-3.2Mg-xZn-1.12Cu-yTi铝合金及挤压铸造晶须增强复合材料的制备加工与组织性能研究》文中认为Al-Zn-Mg-Cu系铝合金具有高强度和低密度等优良特性,被很多国家大量地用于军事装备与航天器的制造中,同时以Al-Zn-Mg-Cu系铝合金为基体制备的复合材料不仅强度有了提升,还具备高弹性模量、耐高温等优点。本文研究了Zn/Mg比（3.56、3.72、3.87）、Ti元素的含量（0wt%、0.39wt%、0.87wt%）、挤压比（10:1、16:1）和三种时效工艺（T6:121℃×24h;T6I6:121℃×2h（水冷）+65℃×56h+121℃×16h;RRA:121℃×24h+170℃×2h+121℃×24h）对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金挤压材力学性能和微观组织产生的影响;以自主熔炼的铝合金作为基体,探索挤压铸造制备复合材料的工艺路线;探索挤压铸造SiCw晶须增强的铝基复合材料经过四种时效工艺（T6-1:121℃×5h;T6-2:121℃×2.5h;T6I4:121℃×4h（水冷）+65℃×56h;T6I4-1:121℃×2h（水冷）+65℃×56h）对铝基复合材料的力学性能的影响。（1）铝合金的Zn/Mg比值分别为3.56、3.72、3.87,当Zn/Mg比值为3.56时,晶粒的细化程度明显,可以获得较高硬度（226.6HV）,Zn/Mg比值继续增加后位错密度和硬度降低;Ti元素含量分别为0wt%、0.39wt%、0.87wt%,Ti含量从0wt%到0.87wt%,晶粒尺寸呈现先增大后减小的趋势,其中含0.39wt%Ti的合金晶间腐蚀深度降低到了141.07μm。挤压比分别为10:1和16:1,挤压比大的铝合金晶粒尺寸更小,但基体极限固溶温度降低。相比T6时效,T6I6断续时效普遍提高了合金的硬度和室温拉伸强度,拉伸强度最高可以达到716.77MPa,RRA时效提高了合金的延伸率和抗腐蚀性能,延伸率达到7.0%以上。（2）挤压铸造工艺制备以SiCw、SiCw+SiCp和SiCw+CNTs混杂作为增强体的铝基复合材料。特定浓度硅酸钠结合磷酸铝作为粘结剂制备的预制件成型效果优良,经过烧结后能够保证低温强度和高温强度,晶须SiCw增强体预制件的抗压强度可达到19.24MPa。适当延长超声波震荡时间可以提高SiCw、SiCw+SiCp和SiCw+CNTs混杂的预制件成型速率。挤压铸造制备复合材料过程中,以SiCw和SiCw+CNTs混杂增强体制备的预制件和复合材料成型速率高成型效果优良,致密度分别可以达到97%和98%。（3）挤压铸造制备的SiCw增强铝基复合材料晶粒细化效果明显,未溶相减少,位错强化达到91.4MPa。时效分为单级时效T6、T6-1和断续时效T6I4、T6I4-1,时效后复合材料硬度普遍提高,电导率出现了规律性的降低,T6I4-1时效后的材料硬度达到最高的345.8HV,电导率达到最低的11.7IACS%。该复合材料最佳的时效工艺是T6-2:121℃×2.5h,压缩强度和压缩断裂应变分别提高到了746.42MPa和7.0%。综上所述,本文在铝合金研究过程中通过调整合金成分、改变挤压比、结合不同的时效工艺制备出了拉伸强度达到716.77MPa的高强度铝合金,也获得了抗晶间腐蚀性能良好延伸率提高到7.0%以上的铝合金。在铝基复合材料研究过程中,通过挤压铸造方法结合不同时效工艺制备出了硬度达到345.8HV的高硬度SiCw晶须增强铝基复合材料,也制备出了压缩强度达到746.42MPa,压缩断裂应变达到7.0%的高强度和高应变的SiCw晶须增强的铝基复合材料。以上发现在国内外研究中鲜有报道。
廖仁生[9]（2020）在《铝合金框架全螺栓连接梁柱节点受力性能研究》文中研究表明铝合金不仅具有优秀的防腐蚀能力,还能够回收利用,在桥梁,沿海和化工等领域中得到广泛应用,近年来,随着冶金技术的进步,铝合金的强度也得到了大幅度的提高,这意味着铝合金在框架结构中能够作为主要的承力构件。节点作为框架结构的受力枢纽,是整体框架的重中之重,铝合金节点连接采用焊接会大幅削减材料的受力性能,采用铆钉连接和普通螺栓连接会使得节点的刚度过低,高强螺栓连接无疑是铝合金节点连接最好的选择,虽然在过去的研究中考虑到高强螺栓预紧力会损伤铝合金表面,造成连接节点的预紧力损失等问题,但铝合金本身强度的提高和可采用大垫圈等办法可以最大程度的减少预紧力对高强螺栓连接的影响,高强螺栓在铝合金梁柱连接节点中的应用成为可能。对铝合金高强螺栓连接节点进行研究,不仅能补全相关研究试验空白的问题,还能够大幅推动铝合金结构在土木工程建筑领域的应用进程。因此,本文选取了6061-T6牌号铝合金H形梁柱,采用铝合金角型件,不锈钢连接件通过高强螺栓进行连接,进行了铝合金高强螺栓连接节点的滞回性能试验,并用有限元方法分析,主要完成了以下工作:（1）通过材料力学拉伸试验,对6061-T6铝合金柱翼缘、柱腹板、梁翼缘、梁腹板和角型件力学性能进行研究,选取了合适的本构模型;（2）进行铝合金板件孔壁承压试验和抗滑移系数试验,分别得到了铝合金板件孔壁承压标准值和高强螺栓连接铝合金板件表面未处理时的抗滑移系数;（3）设计了6组循环加载铝合金实腹式高强螺栓连接节点,5种不同类型连接,分别是全角铝螺栓连接梁柱节点、顶底不锈钢角型件腹板角铝螺栓连接梁柱节点、全不锈钢角型件螺栓连接梁柱节点、T型不锈钢螺栓连接梁柱节点和加劲肋顶底不锈钢角型件螺栓连接梁柱节点。研究了不同高强螺栓连接节点在铝合金结构中的适用性,明确了铝合金不同类型高强螺栓连接节点的耗能能力、变形特征和破坏模态;（4）基于铝合金高强螺栓连接节点滞回性能试验结果,建立了较为准确的有限元模型,并考察了不同参数下连接节点模型的变形、耗能、刚度,通过整理与分析,得出了不同的参数对连接节点性能的影响,并给出设计建议;（5）根据试验和有限元分析结果,建议了铝合金梁柱高强螺栓连接节点类型的选用原则,并提出了铝合金高强螺栓连接节点滞回计算模型。
张亚洲[10]（2020）在《Al2Ti3V2ZrB高熵合金颗粒增强铝基复合材料的微观组织与力学性能研究》文中进行了进一步梳理针对传统陶瓷颗粒增强铝基复合材料和目前高熵合金增强铝基复合材料中存在的问题,研究开发了Al2Ti3V2ZrB轻质高熵合金增强体,并在此基础上成功制备了Al2Ti3V2ZrB/2024Al复合材料,详细研究了Al2Ti3V2ZrB/2024Al复合材料粉末的球磨工艺、烧结工艺以及Al2Ti3V2ZrB增强体颗粒的含量对Al2Ti3V2ZrB/2024Al复合材料的组织和性能的影响,取得如下研究成果:经过350 r/min、10 h球磨后可以获得粒径为2-3mm的细小高熵合金粉末。经1350°C,2h烧结后可以获得由BCC基体、HCP、α-Ti B12、β-Al Zr3析出相组成的Al2Ti3V2ZrB高熵合金,合金的硬度和密度分别达到5.244 g/cm3、1153.9 HV。经过350 r/min、48 h机械球磨后得到的粒径为0.5-1μm的增强体颗粒是一种极具竞争力的铝基复合材料的增强体。Al2Ti3V2ZrB对Al2Ti3V2ZrB/2024Al复合材料具有良好的强化效果,但复合材料的组织与性能受到球磨工艺、烧结工艺和Al2Ti3V2ZrB体积分数的影响。烧结温度会影响Al2Ti3V2ZrB增强体的尺寸及在2024Al基体中的分布,从而影响Al2Ti3V2ZrB/2024Al复合材料的力学性能。采用烧结温度,2 h烧结时间的最佳烧结工艺制备的复合材料具有最好的Al2Ti3V2ZrB增强体颗粒分布效果和最高的密度与硬度。球磨工艺对Al2Ti3V2ZrB/2024Al复合材料的微观组织产生显着的影响,过高的球磨速度或过长的球磨时间均会造成Al2Ti3V2ZrB颗粒的团聚,影响复合材料的组织均匀性。在球磨速度为150 r/min、球磨时间为5 h的最佳球磨工艺下,Al2Ti3V2ZrB颗粒在2024Al基体中的分布最均匀,复合材料的硬度最高、抗压强度最大,塑性最好。随着Al2Ti3V2ZrB增强体含量的增加,复合材料的硬度随之增加,但压缩强度呈现出先增加后下降的变化趋势。原因在于增强体颗粒在Al2Ti3V2ZrB/2024Al复合材料中的分布均匀性随着增强体颗粒体积分数的增加先增加后下降,影响了Al2Ti3V2ZrB增强体对2024Al基体的弥散强化、Al2Ti3V2ZrB增强体与2024Al基体之间的载荷传递强化及2024Al基体细晶强化效果。
二、高强度铝合金的研究现状及发展趋势（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高强度铝合金的研究现状及发展趋势（论文提纲范文）
（1）微合金化Al-5Mg-1Zn焊丝对铝合金焊缝组织及性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 铝合金焊接工艺 |
| 1.2.1 熔化极惰性气体保护焊 |
| 1.2.2 真空电子束焊 |
| 1.2.3 激光焊 |
| 1.2.4 搅拌摩擦焊 |
| 1.2.5 钨极氩弧焊 |
| 1.3 铝合金焊接材料的研究现状 |
| 1.4 合金元素在铝合金中的作用 |
| 1.4.1 合金元素在7 系铝合金中的作用 |
| 1.4.2 合金元素在5 系铝合金中的作用 |
| 1.4.3 Mn元素在铝合金中的作用 |
| 1.4.4 常用稀土元素在铝合金中微合金化机理 |
| 1.5 铝合金的局部腐蚀 |
| 1.6 本研究的意义与主要内容 |
| 第2章 试验材料及方法 |
| 2.1 试验研究方案 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 铸锭制备 |
| 2.3.2 焊丝制备 |
| 2.3.3 焊接试验 |
| 2.4 材料表征分析 |
| 2.4.1 金相分析 |
| 2.4.2 X射线衍射分析 |
| 2.4.3 扫描电镜分析 |
| 2.4.4 透射电镜分析 |
| 2.5 材料性能分析 |
| 2.5.1 显微硬度分析 |
| 2.5.2 拉伸性能分析 |
| 2.5.3 电化学测试 |
| 2.5.4 应力腐蚀性能测试 |
| 2.5.5 晶间腐蚀测试 |
| 2.5.6 剥落腐蚀测试 |
| 第3章 Al-5Mg-1Zn-x Mn焊丝对7075-T651 铝合金TIG焊接头组织性能的影响研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 焊丝成分 |
| 3.3 7075 焊接接头组织表征 |
| 3.3.1 焊接接头宏观形貌分析 |
| 3.3.2 焊接接头金相组织分析 |
| 3.3.3 焊接接头物相分析 |
| 3.3.4 焊接接头SEM分析 |
| 3.4 7075 焊接接头力学性能分析 |
| 3.4.1 焊接接头拉伸性能分析 |
| 3.4.2 焊接接头硬度分析 |
| 3.5 7075 焊接接头腐蚀性能分析 |
| 3.5.1 焊接接头电化学性能分析 |
| 3.5.2 焊接接头应力腐蚀性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Al-5Mg-1Zn-0.3Sc-0.15Zr-x Mn焊丝对7075 铝合金TIG焊接头组织性能的影响研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 焊丝成分 |
| 4.3 7075 焊接接头组织表征 |
| 4.3.1 焊接接头宏观形貌分析 |
| 4.3.2 焊接接头物相分析 |
| 4.3.3 焊接接头SEM分析 |
| 4.3.4 焊接接头TEM分析 |
| 4.3.5 焊接接头EBSD分析 |
| 4.4 7075 焊接接头力学性能分析 |
| 4.4.1 焊接接头硬度分析 |
| 4.4.2 焊接接头拉伸性能分析 |
| 4.5 7075 焊接接头腐蚀性能分析 |
| 4.5.1 焊接接头电化学性能分析 |
| 4.5.2 焊接接头晶间腐蚀性能分析 |
| 4.5.3 焊接接头应力腐蚀性能分析 |
| 4.5.4 焊接接头剥落腐蚀性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 Al-5Mg-1Zn-x Mn焊丝对5083-H116 铝合金TIG焊接头组织性能的影响研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 焊丝成分 |
| 5.3 Mn含量对5083 焊接接头组织的影响 |
| 5.3.1 5083 焊接接头宏观形貌分析 |
| 5.3.2 5083 焊接接头金相组织分析 |
| 5.3.3 5083 焊接接头SEM分析 |
| 5.4 Mn含量对5083 焊接接头力学性能的影响 |
| 5.4.1 5083 焊接接头的拉伸性能分析 |
| 5.4.2 5083 焊接接头的硬度性能分析 |
| 5.5 Mn含量对5083 焊接接头腐蚀性能的影响 |
| 5.5.1 5083 焊接接头的电化学性能分析 |
| 5.5.2 5083 焊接接头的应力腐蚀性能分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）7055铝合金非等温时效析出行为及其对性能的影响（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的 |
| 1.2 7XXX铝合金发展历史 |
| 1.3 合金元素对高强度铝合金性能的影响 |
| 1.3.1 7XXX铝合金中的主要合金元素 |
| 1.3.2 微量元素对7XXX铝合金组织性能的影响 |
| 1.4 7XXX铝合金时效析出序列和析出相类型 |
| 1.4.1 7XXX铝合金时效析出序列 |
| 1.4.2 7XXX铝合金的主要析出相 |
| 1.5 7XXX铝合金时效热处理工艺 |
| 1.5.1 单级时效 |
| 1.5.2 双级时效 |
| 1.5.3 回归再时效 |
| 1.5.4 非等温时效 |
| 1.5.5 目前存在的问题 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 实验方法与材料制备 |
| 2.1 .实验材料制备流程 |
| 2.1.1 实验合金成分 |
| 2.1.2 均匀化处理 |
| 2.1.3 变形工艺 |
| 2.1.4 固溶时效处理 |
| 2.2 .组织与性能测试方法 |
| 2.2.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.2 差示量热分析(DSC) |
| 2.2.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.4 显微硬度测试 |
| 2.2.5 电导率测试 |
| 2.2.6 室温拉伸测试 |
| 第三章 升温时效对7055铝合金组织及性能的影响 |
| 3.1 升温时效对7055铝合金性能的影响 |
| 3.1.1 对合金显微硬度和电导率的影响 |
| 3.1.2 对合金强度及延伸率的影响 |
| 3.2 升温时效过程中合金析出行为研究 |
| 3.2.1 不同升温终止温度下合金的析出行为 |
| 3.2.2 不同升温速率下合金的析出行为 |
| 3.3 7055铝合金升温时效析出机理研究 |
| 3.3.1 形核阶段 |
| 3.3.2 长大阶段和粗化阶段 |
| 3.3.3 升温时效析出相对7055合金性能的影响 |
| 3.4 本章总结 |
| 第四章 7055铝合金升降温非等温时效研究 |
| 4.1 升降温时效对合金性能的影响 |
| 4.1.1 对合金显微硬度和电导率的影响 |
| 4.1.2 对合金室温拉伸性能的影响 |
| 4.2 升降温时效中合金析出行为研究 |
| 4.2.1 升降温速率对合金析出行为的影响 |
| 4.2.2 降温过程中的析出行为研究 |
| 4.3 升降温时效中的显微组织对合金力学性能的影响 |
| 4.3.1 析出相尺寸分布和体积分数统计结果 |
| 4.3.2 合金在时效过程中的强度贡献值计算 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 全文总结 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）稀土Y对挤压态7075铝合金微观组织及其力学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 铝和铝合金的概述 |
| 1.2 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金研究现状 |
| 1.3 稀土铝合金研究现状 |
| 1.4 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金挤压研究现状 |
| 1.5 铝合金的热处理研究现状 |
| 1.5.1 均匀化处理 |
| 1.5.2 固溶处理 |
| 1.5.3 时效处理 |
| 1.5.4 形变热处理 |
| 1.6 本课题的研究内容及意义 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 材料的制备 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.3 热处理工艺 |
| 2.4 微观组织分析 |
| 2.5 力学性能测试 |
| 第3章 稀土Y对挤压态7075铝合金组织及性能影响 |
| 3.1 稀土Y对挤压显微组织影响规律研究 |
| 3.1.1 添加稀土Y后合金显微组织与物相分析 |
| 3.1.2 稀土Y对挤压过程中回复与再结晶的影响 |
| 3.1.3 稀土Y对合金析出第二相的影响规律 |
| 3.2 力学性能分析 |
| 3.2.1 拉伸性能 |
| 3.2.2 断口分析 |
| 3.3 微观组织与材料性能的关系 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 稀土Y在固溶热处理过程中对7075铝合金的影响 |
| 4.1 固溶热处理对挤压态7075铝合金微观组织的影响 |
| 4.1.1 固溶热处理后挤压态7075铝合金物相分析 |
| 4.1.2 固溶热处理对挤压态7075铝合金回复与再结晶的影响 |
| 4.2 固溶热处理对挤压态7075Y铝合金微观组织的影响 |
| 4.2.1 固溶热处理后挤压态7075Y铝合金物相分析 |
| 4.2.2 固溶热处理对挤压态7075Y铝合金回复与再结晶的影响 |
| 4.3 力学性能分析 |
| 4.3.1 硬度 |
| 4.3.2 拉伸性能 |
| 4.3.3 断口形貌 |
| 4.4 微观组织与材料性能的关系 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 稀土Y在时效热处理过程中对7075铝合金的影响 |
| 5.1 时效处理对挤压态7075铝合金微观组织的影响 |
| 5.1.1 时效处理后挤压态7075铝合金物相分析 |
| 5.1.2 时效处理对挤压态7075铝合金回复与再结晶的影响 |
| 5.1.3 时效处理对挤压态7075铝合金织构的影响 |
| 5.2 时效处理对挤压态7075Y铝合金微观组织的影响 |
| 5.2.1 时效处理后挤压态7075Y铝合金物相分析 |
| 5.2.2 时效处理对挤压态7075Y铝合金回复与再结晶的影响 |
| 5.2.3 时效处理对挤压态7075Y铝合金织构的影响 |
| 5.3 力学性能分析 |
| 5.3.1 硬度 |
| 5.3.2 拉伸性能 |
| 5.3.3 断口分析 |
| 5.4 微观组织与材料性能的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（4）纳米TiC对7085铝合金组织性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 Al-Zn-Mg-Cu铝合金发展史及研究现状 |
| 1.2 颗粒增强基铝基复合材料的研究进展 |
| 1.2.1 纳米陶瓷颗粒增强铝基复合材料 |
| 1.2.2 纳米陶瓷颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基复合材料研究现状 |
| 1.3 纳米颗粒增强基复合材料塑性加工工艺 |
| 1.3.1 传统塑性变形工艺 |
| 1.3.2 搅拌摩擦加工工艺 |
| 1.4 颗粒增加铝基复合材料摩擦磨损的行为和蠕变行为 |
| 1.4.1 颗粒增加铝基复合材料摩擦磨损研究进展 |
| 1.4.2 颗粒增加铝基复合材料蠕变行为 |
| 1.5 课题研究目的、意义及内容 |
| 1.5.1 研究目的及意义 |
| 1.5.2 研究的内容 |
| 第二章 实验方案 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 合金熔炼 |
| 2.2.1 7085铝合金的制备 |
| 2.2.2 纳米TiC/7085复合材料的制备 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 轧制工艺 |
| 2.3.2 搅拌摩擦加工工艺 |
| 2.3.3 热处理 |
| 2.4 组织形貌观察与表征 |
| 2.4.1 金相显微组织观察(OM) |
| 2.4.2 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.4.3 电子背散射衍射分析(EBSD) |
| 2.4.4 透射电子显微镜分析 |
| 2.5 力学性能测试 |
| 2.5.1 室温力学性能测试 |
| 2.5.2 高温蠕变测试 |
| 2.5.3 摩擦磨损性能测试 |
| 2.6 实验技术路线 |
| 第三章 热轧制对TiC/7085复合材料组织性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 纳米TiC颗粒对7085铝合金铸态组织的影响 |
| 3.3 热轧制对7085和TiC/7085复合材料微观组织和动态再结晶的影响 |
| 3.4 T6对7085、TiC/7085复合材料微观组织和动态再结晶的影响 |
| 3.5 7085、TiC/7085复合材料的室温力学性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 搅拌摩擦加工对TiC/7085复合材料的组织性能影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同转速对0.5wt%TiC/7085复合材料的微观组织和动态再结晶影响 |
| 4.3 不同转速对0.5wt%TiC/7085复合材料的力学性能影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 纳米TiC颗粒对7085合金摩擦磨损性能和高温蠕变性能影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 7085、TiC/7085复合材料摩擦磨损性能 |
| 5.3 7085、TiC/7085复合材料高温蠕变性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间研究成果 |
| 致谢 |
（5）形核剂对增材制造铝合金显微组织及力学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 增材制造工艺方法概述 |
| 1.2.1 选区激光熔化 |
| 1.2.2 电弧填丝增材制造 |
| 1.3 铝合金增材制造研究现状 |
| 1.4 掺杂处理对铝合金组织性能的影响 |
| 1.4.1 中间合金对铝合金的细化行为 |
| 1.4.2 稀土元素钪在铝合金中的作用 |
| 1.5 课题的研究目的、内容和技术路线 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 SLM工艺 |
| 2.3 微观组织观察 |
| 2.3.1 OM金相组织观察 |
| 2.3.2 SEM与EDS分析 |
| 2.3.3 EBSD分析 |
| 2.4 力学性能测试 |
| 2.5 热处理实验 |
| 2.5.1 再结晶退火 |
| 2.5.2 固溶处理 |
| 2.5.3 低温时效处理 |
| 第3章 工艺参数对铝合金增材制造成形件致密度的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光功率 |
| 3.3 扫描速率 |
| 3.4 扫描间距 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 铝合金粉材选区激光熔化增材制造工艺研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 纳米TiC、TiB_2颗粒的晶粒细化行为 |
| 4.3 掺杂Al-Ti-C-B中间合金对增材制造铝合金组织性能的影响 |
| 4.3.1 掺杂Al-Ti-C-B中间合金对AlSi1OMg组织性能的影响 |
| 4.3.2 掺杂Al-Ti-C-B中间合金对Al7075组织性能的影响 |
| 4.3.3 掺杂Al-Ti-C中间合金对Al2024组织性能的影响 |
| 4.4 再结晶退火处理粉材增材制造铝合金力学性能结果 |
| 4.5 讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 铝合金丝材电弧填丝增材制造工艺研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 添加钪元素对增材制造铝镁合金组织性能的影响 |
| 5.2.1 添加0.22 wt.% Sc元素对Al5A06组织性能的影响 |
| 5.2.2 不同含量Sc元素对Al-Mg合金组织性能的影响 |
| 5.3 铝锂合金丝材电弧填丝增材制造工艺研究 |
| 5.4 热处理实验 |
| 5.4.1 退火处理丝材增材制造铝合金力学性能结果 |
| 5.4.2 固溶处理丝材增材制造铝合金力学性能结果 |
| 5.4.3 固溶-时效处理丝材增材制造铝合金力学性能结果 |
| 5.5 讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）Al-3.5Mg-xZn-1.22Cu-0.2Zr-yTi铝合金及挤压铸造晶须增强复合材料的制备加工与组织性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 7000 系高强铝合金的发展概况 |
| 1.2.1 国外7000 系铝合金的发展概况 |
| 1.2.2 国内7000 系铝合金的发展概况 |
| 1.3 铝基复合材料的研究现状 |
| 1.3.1 铝基复合材料概述 |
| 1.3.2 铝基复合材料的主要性能 |
| 1.3.3 铝基复合材料的制备方法 |
| 1.3.4 铝基复合材料的发展趋势 |
| 1.4 强化机理 |
| 1.4.1 形变强化 |
| 1.4.2 固溶强化 |
| 1.4.3 第二相强化 |
| 1.4.4 细晶强化 |
| 1.5 合金元素对7000 系铝合金组织性能的影响 |
| 1.5.1 主合金元素对合金组织性能的影响 |
| 1.5.2 微量元素对合金组织性能的影响 |
| 1.5.3 杂质元素对合金组织性能的影响 |
| 1.6 改善7000 系铝合金及其复合材料的组织及性能的工艺 |
| 1.6.1 铝合金的熔铸工艺 |
| 1.6.2 铝合金及其复合材料的塑性变形工艺 |
| 1.6.3 铝合金及其复合材料的热处理工艺 |
| 1.7 7000 系铝合金及其复材的腐蚀类型 |
| 1.7.1 铝合金的晶间腐蚀 |
| 1.7.2 铝合金的剥落腐蚀 |
| 1.7.3 铝基复合材料的腐蚀 |
| 1.8 研究目的及内容 |
| 1.9 本章小结 |
| 第二章 材料制备与实验方法 |
| 2.1 铝合金的设计与制备 |
| 2.1.1 铝合金的成分设计 |
| 2.1.2 铝合金的熔铸与成分检测 |
| 2.1.3 均质化处理 |
| 2.1.4 热挤压变形加工 |
| 2.1.5 固溶时效处理 |
| 2.2 铝基复合材料的制备 |
| 2.2.1 增强体预制件的制备 |
| 2.2.2 挤压铸造制备铝基复合材料 |
| 2.3 合金及其复合材料组织结构分析 |
| 2.3.1 金相分析 |
| 2.3.2 SEM及 EDS能谱分析 |
| 2.3.3 XRD分析 |
| 2.4 合金及铝基复合材料的性能测试 |
| 2.4.1 硬度测试 |
| 2.4.2 电导率测试 |
| 2.4.3 室温压缩性能测试 |
| 2.4.4 抗晶间腐蚀性能测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Al-3.5Mg-xZn-1.22Cu-0.2Zr-yTi铝合金热挤压材组织与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果及讨论 |
| 3.3.1 金相组织分析 |
| 3.3.2 SEM分析 |
| 3.3.3 XRD分析 |
| 3.3.4 硬度和电导率 |
| 3.3.5 室温压缩性能 |
| 3.3.6 压缩断口分析 |
| 3.3.7 抗晶间腐蚀性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 SiC_w增强铝基复合材料的制备工艺探索 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 增强体预制件制备工艺的探索和制定 |
| 4.2.1 粘结剂的选择与制备 |
| 4.2.2 超声波分散处理与压力浸渍制备预制件的优化 |
| 4.2.3 预制件的SEM观察 |
| 4.2.4 预制件的烘干与烧结处理 |
| 4.3 挤压铸造制备铝基复合材料工艺的探索和制定 |
| 4.3.1 预制件及模具的预热对制备铝基复合材料的影响 |
| 4.3.2 铝合金基体处理及浇铸温度对制备铝基复合材料的影响 |
| 4.3.3 挤压铸造工艺参数对制备铝基复合材料的影响 |
| 4.4 铝基复合材料的后续加工处理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 挤压铸造SiC_w增强铝基复合材料组织性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果及讨论 |
| 5.3.1 金相组织分析 |
| 5.3.2 SEM分析 |
| 5.3.3 XRD分析 |
| 5.3.4 硬度和电导率 |
| 5.3.5 室温压缩性能 |
| 5.3.6 压缩断口分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点及特色 |
| 6.3 今后的工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
（7）微合金元素掺杂对Al-Zn-Mg-Cu合金中金属间化合物的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 7XXX系高强度铝合金国内外发展及研究概况 |
| 1.2 微合金元素对高强铝合金的影响及研究现状 |
| 1.3 7XXX系高强度铝合金中金属间化合物的研究概述 |
| 1.3.1 7XXX系高强铝合金中的主要强化相及其作用 |
| 1.3.2 7XXX系高强铝合金中间相的计算研究现状 |
| 1.4 第一性原理计算理论概述 |
| 1.4.1 基础理论及假设近似 |
| 1.4.2 密度泛函理论 |
| 1.5 论文研究内容及意义 |
| 第2章 计算方法及实验方案 |
| 2.1 计算方法 |
| 2.1.1 计算软件介绍 |
| 2.1.2 计算参数设置及要求 |
| 2.2 实验材料与研究方法 |
| 2.2.1 研究方案 |
| 2.2.2 样品制备 |
| 2.2.3 显微组织观察和定量表征实验 |
| 第3章 Ti、Zr、Nb掺杂θ、S、η相的结构和力学性质的第一性原理计算 |
| 3.1 结构模型构建 |
| 3.2 优先原子占位与相稳定性 |
| 3.3 微量元素掺杂对晶格常数的影响 |
| 3.4 微量元素掺杂对电子结构的影响 |
| 3.5 微量元素掺杂对力学性质的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Ti、Nb掺杂Al3Zr相的第一性原理计算 |
| 4.1 计算方案 |
| 4.2 优先原子占位与相稳定性 |
| 4.3 力学性质 |
| 4.4 电子结构 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Zr、Ti元素在高强铝合金中存在形式的实验研究 |
| 5.1 实验结果 |
| 5.1.1 XRD图谱和SEM观察结果 |
| 5.1.2 TEM结果分析 |
| 5.2 理论计算与实验结果的讨论分析 |
| 5.2.1 Zr、Ti元素的存在形式 |
| 5.2.2 Zr、Ti的添加对合金中各种相晶格常数的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（8）Al-3.2Mg-xZn-1.12Cu-yTi铝合金及挤压铸造晶须增强复合材料的制备加工与组织性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的发展概况 |
| 1.2.1 国外Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的发展 |
| 1.2.2 国内Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的发展 |
| 1.3 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金强化方法 |
| 1.3.1 主合金元素 |
| 1.3.2 微合金元素 |
| 1.3.3 杂质元素 |
| 1.3.4 热处理工艺 |
| 1.3.5 变形加工工艺 |
| 1.4 铝基复合材料 |
| 1.4.1 铝基复合材料的概述 |
| 1.4.2 铝基复合材料的性能 |
| 1.4.3 强化机理 |
| 1.5 非连续增强铝基复合材料 |
| 1.5.1 非连续型复合材料的发展和应用 |
| 1.5.2 非连续铝基复合材料的的制备工艺 |
| 1.5.3 挤压铸造制备非连续增强铝基复合材料概况 |
| 1.5.4 非连续增强铝基复合材料的基体和增强体 |
| 1.6 研究目的和内容 |
| 第二章 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金和铝基复合材料制备 |
| 2.1 高强度7000 系铝合金制备及组织结构分析 |
| 2.1.1 铝合金的成分设计及熔铸成型 |
| 2.1.2 均质化退火 |
| 2.1.3 挤压变形加工工艺 |
| 2.1.4 固溶+时效处理 |
| 2.2 铝基复合材料的设计与制备 |
| 2.2.1 增强体预制件的设计与制备 |
| 2.2.2 铝基复合材料的设计与制备 |
| 2.2.3 复合材料的热处理工艺 |
| 2.2.4 密度和致密度测定 |
| 2.3 组织结构分析以及性能测试 |
| 2.3.1 金相组织OM分析 |
| 2.3.2 SEM分析 |
| 2.3.3 XRD分析 |
| 2.3.4 硬度检测 |
| 2.3.5 电导率 |
| 2.3.6 室温拉伸性能检测 |
| 2.3.7 室温压缩性能测试 |
| 2.3.8 晶间腐蚀性能检测 |
| 第三章 Zn/Mg比、挤压比、Ti元素含量和时效工艺对Al-3.2Mg-xZn-1.12Cu-yTi铝合金挤压材组织性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果分析 |
| 3.3.1 金相组织OM分析 |
| 3.3.2 SEM微观组织分析 |
| 3.3.3 XRD分析 |
| 3.3.4 硬度和电导率测试 |
| 3.3.5 拉伸性能与断口形貌 |
| 3.3.6 晶间腐蚀 |
| 3.4 本章结论 |
| 第四章 铝基复合材料的制备工艺探索 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 影响预制件成型的因素 |
| 4.2.1 粘结剂对预制件成型的影响 |
| 4.2.2 第一批预制件 |
| 4.2.3 第二批预制件 |
| 4.3 挤压铸造制备复合材料 |
| 4.3.1 复合材料成型工艺 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 时效工艺对挤压铸造制备的复合材料组织性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 金相组织分析 |
| 5.3.2 SEM和 EDS分析 |
| 5.3.3 基体和复合材料的XRD分析 |
| 5.3.4 硬度和电导率 |
| 5.3.5 室温压缩性能 |
| 5.3.6 复合材料压缩断口形貌分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 文章工作总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
| 学术论文 |
| 专利 |
| 参与项目 |
（9）铝合金框架全螺栓连接梁柱节点受力性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 铝合金结构 |
| 1.2 框架结构螺栓连接节点受力性能研究现状 |
| 1.2.1 铝合金螺栓连接研究现状 |
| 1.2.2 铝合金结构连接节点研究现状 |
| 1.2.3 传统钢结构螺栓连接节点 |
| 1.3 铝合金结构的相关规范现状 |
| 1.4 研究意义 |
| 1.5 研究思路和主要研究内容 |
| 1.5.1 研究思路 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第二章 铝合金螺栓连接相关理论及材料性能试验研究 |
| 2.1 铝合金材料的本构关系模型 |
| 2.1.1 现有的铝合金本构关系模型 |
| 2.1.2 材性试验 |
| 2.2 铝合金高强螺栓连接的基本理论 |
| 2.2.1 高强度螺栓摩擦型连接 |
| 2.2.2 高强度螺栓承压型连接 |
| 2.2.3 接触面抗滑移系数 |
| 2.3 铝合金螺栓连接试验研究 |
| 2.3.1 试验目的及试件准备 |
| 2.3.2 铝合金板件孔壁承压试验 |
| 2.3.3 铝合金摩擦面抗滑移试验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 铝合金框架结构全螺栓连接梁柱节点试验研究 |
| 3.1 试验试件设计 |
| 3.1.1 试件设计 |
| 3.1.2 试验的安装 |
| 3.1.3 加载制度 |
| 3.1.4 应变片和位移计布置 |
| 3.2 试验结果分析 |
| 3.2.1 破坏形态和过程 |
| 3.2.2 滞回曲线和骨架曲线 |
| 3.2.3 延性和耗能性能 |
| 3.2.4 刚度退化 |
| 3.3 应变分布 |
| 3.3.1 AA-1试件应变片数据 |
| 3.3.2 AA-2试件应变片数据 |
| 3.3.3 SA-1试件应变片数据 |
| 3.3.4 SA-2试件应变片数据 |
| 3.3.5 ST-1试件应变片数据 |
| 3.3.6 SSA-1试件应变片数据 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 铝合金梁柱螺栓连接节点有限元分析 |
| 4.1 有限元模型的建立 |
| 4.1.1 单元类型选取 |
| 4.1.2 接触条件 |
| 4.1.3 网格划分 |
| 4.1.4 螺栓预紧力 |
| 4.1.5 边界条件 |
| 4.1.6 材料的本构关系 |
| 4.2 铝合金全螺栓连接梁柱节点有限元计算结果 |
| 4.2.1 荷载-位移滞回曲线比较 |
| 4.2.2 骨架曲线与极限承载力对比 |
| 4.2.3 破坏形态对比 |
| 4.3 节点受力全过程分析 |
| 4.4 节点简化滞回模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 参数分析与设计建议 |
| 5.1 参数分析 |
| 5.1.1 典型算例 |
| 5.1.2 轴压比 |
| 5.1.3 节点域厚度 |
| 5.1.4 连接件厚度 |
| 5.2 参数影响分析 |
| 5.3 设计建议 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文 |
（10）Al2Ti3V2ZrB高熵合金颗粒增强铝基复合材料的微观组织与力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 铝基复合材料概况 |
| 1.1.1 铝基复合材料发展概况 |
| 1.1.2 铝基复合材料基体与增强体 |
| 1.1.3 铝基复合材料的主要性能特点 |
| 1.1.4 铝基复合材料的增强机制 |
| 1.1.5 颗粒增强铝基复合材料存在的问题 |
| 1.2 高熵合金的研究与进展 |
| 1.2.1 高熵合金简介 |
| 1.2.2 高熵合金的特征与性能 |
| 1.2.3 轻质高熵合金组织与性能 |
| 1.3 高熵合金颗粒增强复合材料 |
| 1.3.1 常见的高熵合金增强体材料 |
| 1.3.2 高熵合金颗粒增强金属基复合材料研究现状 |
| 1.3.3 高熵合金增强铝基复合材料存在的问题 |
| 1.4 研究目的和意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 研究目的及意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 2 试验材料与试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 Al_2Ti_3V_2ZrB高熵合金增强体的制备 |
| 1、金属粉末的混合 |
| 2、Al_2Ti_3V_2ZrB高熵合金块体材料的制备 |
| 3、Al_2Ti_3V_2ZrB高熵合金增强体的制备 |
| 2.3 Al_2Ti_3V_2ZrB/2024Al复合材料的制备 |
| 2.4 分析测试方法 |
| 1、X射线衍射物相分析 |
| 2、微观组织观察 |
| 3、密度测试 |
| 4、维氏硬度测试 |
| 5、压缩性能测试 |
| 3 Al_2Ti_3V_2ZrB高熵合金增强体的制备工艺及微观组织分析 |
| 3.1 Al_2Ti_3V_2ZrB高熵合金的制备工艺研究 |
| 3.1.1 Al_2Ti_3V_2ZrB高熵合金粉末的制备及微观组织研究 |
| 3.1.2 Al_2Ti_3V_2ZrB高熵合金的制备及微观组织研究 |
| 3.2 烧结温度对Al_2Ti_3V_2ZrB合金高熵合金力学性能的影响 |
| 3.3 Al_2Ti_3V_2ZrB增强体颗粒的制备及增强体颗粒粒径的选择 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Al_2Ti_3V_2ZrB/2024Al复合材料的微观组织与性能研究 |
| 4.1 Al_2Ti_3V_2ZrB/2024Al复合材料的制备工艺探索 |
| 4.2 球磨工艺对复合材料微观组织的影响 |
| 4.2.1 球磨工艺对Al_2Ti_3V_2ZrB/2024Al复合材料粉末组织的影响 |
| 4.2.2 球磨工艺对Al_2Ti_3V_2ZrB/2024Al复合材料微观组织的影响 |
| 4.3 球磨工艺对Al_2Ti_3V_2ZrB/2024Al复合材料力学性能的影响 |
| 4.3.1 球磨工艺对复合材料硬度的影响 |
| 4.3.2 球磨工艺对复合材料压缩性能的影响 |
| 4.4 本章小节 |
| 5 Al_2Ti_3V_2ZrB含量对Al_2Ti_3V_2ZrB/2024Al复合材料微观组织和力学性能的影响 |
| 5.1 Al_2Ti_3V_2ZrB含量对复合材料微观组织的影响 |
| 5.2 Al_2Ti_3V_2ZrB含量对复合材料力学性能的影响 |
| 5.2.1 Al_2Ti_3V_2ZrB含量对复合材料硬度的影响 |
| 5.2.2 Al_2Ti_3V_2ZrB含量对复合材料压缩性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
四、高强度铝合金的研究现状及发展趋势（论文参考文献）
- [1]微合金化Al-5Mg-1Zn焊丝对铝合金焊缝组织及性能影响研究[D]. 屈紫馨. 桂林理工大学, 2021(01)
- [2]7055铝合金非等温时效析出行为及其对性能的影响[D]. 付多辉. 合肥工业大学, 2021(02)
- [3]稀土Y对挤压态7075铝合金微观组织及其力学性能的影响[D]. 刘立博. 兰州理工大学, 2021
- [4]纳米TiC对7085铝合金组织性能的影响[D]. 姚晓洪. 江苏理工学院, 2020(01)
- [5]形核剂对增材制造铝合金显微组织及力学性能的影响[D]. 张书雅. 山东大学, 2020(11)
- [6]Al-3.5Mg-xZn-1.22Cu-0.2Zr-yTi铝合金及挤压铸造晶须增强复合材料的制备加工与组织性能研究[D]. 刘正. 江苏大学, 2020(02)
- [7]微合金元素掺杂对Al-Zn-Mg-Cu合金中金属间化合物的影响[D]. 高敏杰. 燕山大学, 2020(01)
- [8]Al-3.2Mg-xZn-1.12Cu-yTi铝合金及挤压铸造晶须增强复合材料的制备加工与组织性能研究[D]. 张斌. 江苏大学, 2020(02)
- [9]铝合金框架全螺栓连接梁柱节点受力性能研究[D]. 廖仁生. 福建工程学院, 2020(02)
- [10]Al2Ti3V2ZrB高熵合金颗粒增强铝基复合材料的微观组织与力学性能研究[D]. 张亚洲. 郑州大学, 2020(02)