室溫超塑性zn22wt.％al合金制備及力學(xué)性能研究

1、南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文室溫超塑性Zn-22wt.%Al合金制備及力學(xué)性能研究姓名：孫軍申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：材料加工工程指導(dǎo)教師：劉金強(qiáng)20100625A b s t r a e t 碩士論文A b s t r a c tI nt h i sp a p e r ，Z n - 2 2 A 1a l l o yi n g o tw i t hd i m e n s i o no f 4 0 0 m m x 19 5 m m x 8 5

2、r n mh a s b e e np r e p a r e dv i ad i ec a s t i n g ．Ac o m b i n a t i o no f m e t a lh e a tt r e a t m e n ta n d p l a s t i cp r o c e s s i n gw e r ea p p l i e d t o p r o c e s s t h e c a s t i n g i n g

3、o t ．T h e m i c r o s t r u c t u r e o f t h e Z n - 2 2 A 1a l l o y s W a sc h a r a c t e r i z e db yu s i n gm e t a l l o g r a p h ya n de l e c t r o nm i c r o s c o p y ．T h em e c h a n i c a lp r o p e r t

4、i e so ft h ea l l o y sw e r e m e a s u r e db y t e n s i l ea n d c o m p r e s s i v e t e s t i n g ．T h ee f f e c t s o f h e a t t r e a t m e n t a n dp l a s t i c p r o c e s s i n g o n t h e m i c r o s t r

5、 u c t u r e a n d m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o ft h e a l l o y s w e r ed i s c u s s e d , a n d t h e m a i n f a c t o r s a c c o u n t e d f o r t h e a c h i e v e m e n t o f r o o m - t e m p e r a

6、 t u r es u p e r p l a s t i c i t y o f t h ea l l o y sw e r e a l s oa n a l y s i z e d ．T h er e s u l t s s h o w t h a td e n d r i t i cs e g r e g a t i o n ,s h r i n k a g ec a v i t i e s a n dr a r e f a c

7、t i o n o c c u r r e d i n t h ec a s t m i c r o s t r u c t u r e ．I n o r d e rt oo b t a i nr o o m —t e m p e r a t u r es u p e r p l a s t i c i t y ，i t ’s n e c e s s a r yt oh o m o g e n i z et h eZ n - 2 2 A

8、 1a l l o ya t 3 6 0 “ Cf o r4 8 h o u r sa n dq u e n c hi t s u b s e q u e n t l y ．T h ed e n d r i t i cs e g r e g a t i o nw a s r e m o v e da f t e rt h ei n g o tb e i n gh o m o g e n i z e d ，as t r u c t u r

9、 eo fe q u i a x e dz i n c - r i c ha n da l u m i n u m —r i c hp h a s e s W a so b t a i n e d a f t e rq u e n c h i n g ．H o tr o l l i n g w i t ha r e d u c t i o no f 8 2 ％i nt h i c k n e s sW a s p e r f o r m

10、 e d o nt h eh o m o g e n i z e di n g o t ．T h em i c r o s t r u c t u r e o f t h ea l l o yw h i c hw a sc o o l e di n a i ra f t e rh o tr o l l i n g ，n a m e dR A a l l o yb e c a m em o r eu n i f o r m ．T h e

11、R A a l l o yW a s s o l u t i o nt r e a t e da t3 6 0 “ Cf o r3h o u r s a n d t h e nq u e n c h e d o rf u r n a c ec o o l e d ，a n dt h e p r o d u c t sw e r e n a m e dR Q a l l o ya n dR F a l l o y ，r e s p e c

12、 t i v e l y ．T h eR Q a l l o yh a sa m i x t u r em i c r o s t r u c t u r ec o n t a i n i n gc o a r s e ng r a i n sa n d f i n eg r a i n s ，a n d t h eR F f l l o ys h o w s a l a m e l l a re u t e c t o i ds t

13、r u c t u r e ．M e c h a n i c a lt e s t ss h o wt h a t t h ed u c t i l i t yo fR Fa l l o yi s p o o r ．T h ef l o ws t r e s sa n de l o n g a t i o no ft h eR Q a l l o ya r eh i g h e rt h a nt h a t o ft h eh o m

14、 o g e n i z e di n g o t ．T h eR Aa l l o y s h o w sg o o dr o o m - t e m p e r a t u r es u p e r p l a s t i c i t y ．T h em a x i m u me l o n g a t i o nr e c o r d e di n t h et e n s i l et e s t i n gW a s 2 14

15、 ％u n d e ras t r a i n r a t e o f10 。4 s ．1 ，a n dt h ef l o w s t r e s s w a s 13 1M P a ．T h ea l l o ya l s o p o s s e s s e de x c e l l e n tc o m p r e s s i v ef o r g e a b i l i t ya tr o o m - t e m p e r a

16、 t u r ew i t hf l o w s t r e s so f16 3M P a i na c o m p r e s s i v es t r a i n r a t eo f10 4 s - 1 ．W h e n t h eR A a l l o yw a s s o l u t i o nt r e a t e da t3 6 0 ℃f o r 6h o u r s a n d t h e nq u e n c h e

17、 d , i t sm i c r o s t m c t u r eb e c a m em o r eu n i f o r ma n d i t sr o o m - t e m p e r a t u r es u p e r p l a s t i c i t yW a si m p r o v e d ．T h et e n s i l ef l o w s t r e s s w a s7 7M P a i n as t

18、r a i n r a t eo f4 x 10 - 3 s ．1 ，a n d t h ee l o n g a t i o n W a s 2 3 7 ％．T h e c o m p r e s s i v e f l o w s t r e s s i s l o w e r t h a n 1 3 1 M P aw h e n t h ec o m p r e s s i v es t r a i n r a t e i s l

19、 e s s t h a n 10 。S 一．T h er e s u l t sa l s oi m p l i e dap o s i t i v ec o ．e l a t i o nb e t w e e ne l o n g a t i o na n ds t r a i nr a t es e n s i t i v i t yi n t h er o o m - t e m p e r a t u r es u p e r