铝合金的电解及含钪2024合金的热处理工艺优化.pdf

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乃磊日期:夏。甏踉/日:乃觏一∥日期:降歹月;/日学位论文原创性声明学位论文使用授权声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作
摘要含钪铝合金是一种新型的铝合金,具有很高的强度以及较为明显的时效硬化效应,并且热稳定性较强,其中的钪是迄今为止所发现的对铝合金最为有效的合金化元素。本文针对钪合金化成本过高以及合金化工艺过于复杂等问题,研究了直接电解铝钪合金工艺,在实验室条件下,自行设计实验室用电解槽进行直接电解实验。并以合金为基础,添加%、%制备了含钪合金,对其热处理工艺进行了优化实验,研究了固溶时间、时效温度、时效时间、预时效时间、预时效温度对合金的微观组织和力学性能的影响:在电解实验中,发现竖直棒式阴极电解槽虽然结构简单,但电流效率仅为%。通过一系列改进后,所开发的悬浮阴极盘装铝电解槽不管是纯铝电解还是含钪铝合金的电解,电流效率达到%以上,为最合适的电解槽结构方式。在固溶优化处理时,选择、∈蔽6员妊≡裎露龋毙Ш蠓⑾盅的硬度在时达到最大,妫W钣殴倘芄ひ铡在时效优化处理时,对样品通过不同的温度℃、妗℃、℃约笆奔、、、恚页銎浞逯涤捕时的温度为妫奔湮,确定其最优时效工艺为妫。在预时效工艺优化时,同样对样品选取不同温度℃、以及时间进行处理,结果显示样品在妫保捕达到了峰值,确定鎄W钣攀毙Чひ铡经过以上优化工艺处理,得出最佳的含钪合金热处理工艺为鎥酥肿刺潞辖鸬挠捕却锏搅,超过了美国产合金处理后的硬度。关键词:电解试验,含钪合金,热处理优化,微观组织,力学性能℃℃×℃
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录目致梁辖鸬缃夤ひ铡论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.我国铝合金工业的基本现状及存在问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..夜辽弦捣⒄怪写嬖诘奈侍狻合会的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.含钪铝合金的研究近况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.侄月梁辖鹱橹阅苡跋臁直接电解中间合金的工艺研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯课题的研究思路以及技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯电解生产低钪铝基合金的理论可行性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.跋煅趸秩垩翁逑抵腥芙舛鹊闹饕R蛩亍电解铝钪合金工艺研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.’..⋯⋯⋯⋯⋯..合金的成分及应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一合金的热处理工艺⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⌒偷缃獠邸.
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⒄怪写嬖诘奈侍铝基合金由于质量轻、比强度高、加工以及耐腐蚀性能好、资源丰富、美观耐用及便于回收等优点,在机械工业、交通运输业、航空航天及军事工业等高技术领域得到了非常广泛的应用,铝基合金是除钢铁材料外使用最为广泛的结构材料,铝工业一直是我国大力发展的支柱产业之一【】。但是高性能铝合金的产能却严重不足,有将近%依靠进口,因此,如何开发出具有良好力学性能、耐热性能和工艺性能的优质铝合金一直是我国铝合金行业面临的迫切任务。中国具有丰富的铝矿资源,铝工业一直是支柱产业之一,自年起电解铝的产量已经是世界第一,近年来电解铝的产量一直保持着%以上的速度飞速前进,其中挤压型材的总产量与英法以及整个北美地区的挤压型材产量总和相当,远远超过了国外任何一个国家的产量随着经济的高速发展,铝材的需求量日益增加,绝大多数的产业都离不开铝工业,特别是制造业,而制造业又是一个国家科技实力的主要体现方面,铝工业的发展带来了一场急速的产业换新,我国铝型材产量