2E12铝合金在加工过程中的微结构特征演变规律及其疲劳问题的相关基础研究

【摘要】合金的微结构特征决定了其使用性能。本文从工艺-微结构-性能的角度出发,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、背散射电子衍射技术等微观结构检测方法系统地研究了2E12合金在加工及热处理过程中的微结构特征演变规律。并结合疲劳性能测试,着重从晶粒尺寸和晶粒取向两个方面,探讨了微结构特征对合金疲劳性能的影响。本文的主要研究内容包括：(1)分析了铸态合金中的典型微结构特征(粗大第二相、晶粒形貌、元素分布等)及其在均匀化过程中的演变规律。通过组织观察和工艺调整,对合金的均匀化处理制度进行优化。(2)发现了铸态合金在均匀化过程中形成的两种无沉淀析出带,并分别分析了两种无沉淀析出带的形成机理及其在均匀化过程中的演变规律。此外,对铸锭中的温度梯度区域熔化现象进行了研究,并分析了其对合金相变以及性能的影响。(3)研究了T相在2E12合金中的形貌、分布特征及其与Al基体的取向关系。结合透射电镜以及高分辨透射电镜确定了T相与Al基体的三种取向关系以及T相在Al基体中的惯习面。从界面形貌、匹配度以及晶体学对称性的角度,对T相在Al基体中的独特取向关系、惯习面以及形貌特征的进行了解释分析。(4)通过调整热处理制度分别制备了三种不同微结构特征的合金(过饱和固溶体合金、粗大析出相合金和共晶组织合金),并采用热模拟实验对三种合金在340℃、390℃、440℃和490℃四个变形温度和0.001s-1、0.01s-1、0.1s-1、1s-1、10s-1五个变形速率下的热变形行为进行模拟。结合微观组织观察,分析了三种合金经过不同热变形后的组织演变特征,并探讨了粗大析出相以及共晶组织对合金热变形行为以及变形后微结构特征的影响。(5)结合微观组织观察以及力学性能测试,分析了合金在冷轧变形、退火以及固溶处理过程中的织构、回复及再结晶等微结构特征演变规律,并探讨了粗大第二相粒子对微结构特征演变的影响。(6)通过对冷轧变形、退火以及固溶处理等工艺参数的控制,制备了三种不同晶粒尺寸(20μm、50μm和300μm)的合金和两种强织构的合金(cube织构、brass织构)。通过比较三种不同晶粒尺寸合金的疲劳裂纹扩展速率以及裂纹扩展行为,研究了晶粒尺寸对合金疲劳性能的影响规律。此外,通过将两种强织构合金分别与无明显织构合金进行疲劳裂纹扩展速率测试对比,探讨了晶粒取向对合金疲劳性能的影响。
【作者】陈宇强；
【导师】易丹青；
【作者基本信息】中南大学，材料学，2013，博士
【关键词】2E12铝合金；微结构特征；加工；热处理；疲劳性能；

【参考文献】
[1]徐曼,乔颖,鲁宗相.短期风电功率预测误差综合评价方法[J].电力系统自动化,2011,12:20-26.
[2]张圣南.大陆与台湾英语专业学生语言学习策略比较研究[D].吉林大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[3]马艺芳.旅游目的地营销模式研究[D].中南林学院,2001.
[4]满江虹.基于广义粗集和知识共享的供应链需求预测R~5模型[J].青岛大学学报(自然科学版),2005,03:45-49.
[5]院立新.高血压性脑出血活血化瘀法治疗方案临床研究[D].北京中医药大学,中医内科学（专业学位）,2014,硕士.
[6]高波,洪涛.中国住宅市场羊群行为研究——基于1999～2005动态面板模型的实证分析[J].管理世界,2008,02:90-96.
[7]李春华.益心康汤剂治疗高血压左心室肥厚的临床研究[D].黑龙江中医药大学,中医内科学,2004,硕士.
[8]王健.FDI对江苏经济增长的影响[D].南京财经大学,金融学,2013,硕士.
[9]罗希权,张晓冬.21世纪洗涤剂原料的发展趋势[J].精细与专用化学品.1999(14)
[10]赵元清.高功率超宽带脉冲辐射天线的研究[D].哈尔滨工业大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[11]文卫华,李冰.大数据时代的数据新闻报道——以英国《卫报》为例[J].现代传播(中国传媒大学学报),2013,05:139-142.
[12]刘建军.雨水茉莉花香气成分分析及其增香措施的研究[D].西南农业大学,茶学,2004,硕士.
[13]郭红娜.活性炭吸附低浓度甲烷的研究[D].大连理工大学,工业催化,2013,硕士.
[14]杨磊.大连对日软件市场的调查与分析[D].东北财经大学,企业管理,2003,硕士.
[15]马云,刘学虎,洪骏.双酚A降解菌的分离鉴定和降解特性研究[J].浙江工业大学学报,2014,02:162-166.
[16]于雅婷.网络环境下的商标侵权及其法律责任[D].沈阳师范大学,法律,2014,硕士.
[17]叶飞.王符的人本思想[D].南昌大学,中国古代史,2014,硕士.
[18]王高亮.多光纤全息干涉法制作光子晶体的研究[D].郑州大学,光学,2013,硕士.
[19]张树林,李绪寅.海上多波多分量地震烃类检测方法研究[J].吐哈油气.2000(02)
[20]王宇.克服当前中国腐败现象的途径研究[D].宁夏大学,马克思主义基本原理,2014,硕士.
[21]姜鹏程.边界态对双层石墨烯的电导和谷极化的影响[D].河北师范大学,2013.
[22]英波.杏七区井网层系综合利用数值模拟研究[D].东北石油大学,油气田开发工程,2013,硕士.
[23]杨雪.自主式智能体的跟踪控制问题研究[D].中国海洋大学,计算机应用技术,2014,博士.
[24]衣君.建筑物变形裂缝的原因分析与治理方案研究[D].海南大学,岩土工程,2014,硕士.
[25]罗鑫远.大柔性灵巧手指特性研究[D].浙江工业大学,机械电子工程,2012,硕士.
[26]闫华.社会工作视角下农村留守妇女婚姻质量的研究[D].福建师范大学,社会工作（专业学位）,2012,硕士.
[27]新型.山西煤化所石墨烯柔性散热体领域研究取得重大进展[J].化工新型材料,2014,08:240.
[28]李宇嘉.数据仓库及其在商业银行信用风险内部评级中的应用研究[D].湖南大学,2005.
[29]贾云杰.论因果关系的主观性和层次分类[D].苏州大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[30]刘胜平,张启銮.基于数据挖掘技术的财务实时控制系统研究[J].财会月刊,2004,06:31-32.
[31]杨亚东.建构公共决策中公众参与的有效治理模型[D].中共中央党校,行政管理,2013,硕士.
[32]白娟.基于.NET和SQL Server的教务管理系统[D].郑州大学,计算机技术,2013,硕士.
[33]肖倩.央企产融结合研究[D].首都经济贸易大学,企业管理,2013,硕士.
[34]王荣达.“网络化治理”理论视角下的政府购买居家养老服务问题研究[D].辽宁大学,行政管理,2012,硕士.
[35]贺清碧.BP神经网络及应用研究[D].重庆交通学院,2004.
[36]孙光,陈金富,陈志光,曾耿晖,李一泉,邱建.计及继电保护系统多模式隐藏故障的电网N-k风险分析[J].电力系统自动化,2014,15:37-43.
[37]黄志义.UF树脂胶黏剂对杨木刨花板炭化产物的影响研究[D].北京林业大学,木材科学与技术,2013,硕士.
[38]曹亮.脑红蛋白在成年牦牛不同组织细胞中的分布[D].甘肃农业大学,基础兽医学,2013,硕士.
[39]郭和伟,秦元庆,孙德宝,冀亚林.基于数据仓库的装备保障决策支持系统研究[J].微型机与应用,2002,10:42-43+47.
[40]徐华利.高中语文中教材悲剧女性角色研究[D].华中师范大学,学科教学,2013,硕士.
[41]牛文欢.新型剪叉式高空作业平台关键结构设计研究[D].山东大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[42]夏赞稳.取代1,3-苯并噁嗪的合成及其杀菌活性研究[D].湖南科技大学,化学,2013,硕士.
[43]李然.含通货膨胀和泊松跳跃的投资组合问题研究[D].吉林大学,概率论与数理统计,2013,硕士.
[44]刘梦星,叶树明,许志,陈杭.便携式医疗电子仪器设计中的MCU选型分析[J].中国医疗器械杂志,2014,03:202-206.
[45]汪永红.浙江森林资源资产抵押贷款融资创新研究[D].浙江工业大学,2007.
[46]吴玲丽.地方研究型大学建设过程中的大学文化研究[D].浙江工业大学,思想政治教育,2012,硕士.
[47]李璐.合浦珠母贝α-淀粉酶基因结构、SNP筛选、生长关联与生态响应研究[D].上海海洋大学,水产养殖,2013,硕士.
[48]王攀科.论我国生态补偿法律制度的完善[D].石家庄经济学院,环境与资源保护法学,2014,硕士.
[49]徐德忠,翟宏.4和9GHz冷噪声源比对系统[J].宇航计测技术.1993(05)
[50]李艳青.核电起重机多体动力学与振动控制[D].太原科技大学,机械设计及理论,2013,硕士.