稀土在纯铝和铝合金中的氢固定

稀土在纯铝和铝合金中的氢固定

一、稀土在纯铝及铝合金中的固氢作用(论文文献综述)

李东[1](2020)在《纳米Y2O3颗粒及稀土Y对铝基复合材料热裂倾向性与力学性能的影响》文中研究说明铸造Al-Cu合金因其具有高强度、低密度性、良好的延展性,以及室温和高温性能优异等特性,近年来被广泛应用在各个重点领域。但是,由于Al-Cu合金铸造性能差,在凝固过程中容易产生严重的热裂缺陷,导致铸件的性能偏离理想状态,严重时会使铸件因应力集中发生断裂。因此,本文以Al-Cu系合金中具有高强韧性的ZL205A合金为基础研究对象,利用外加法制备了纳米Y2O3颗粒增强ZL205A复合材料和Y-3Y2O3/ZL205A复合材料,分别研究了纳米Y2O3颗粒对ZL205A合金及稀土Y对含较高质量分数增强颗粒的3Y2O3/ZL205A复合材料热裂倾向性的影响。通过对添加Y2O3颗粒和稀土Y的复合材料晶粒度和凝固温度区间的分析,明晰了复合材料热裂倾向性与晶粒度和凝固温度区间的关系。并探究了稀土Y对3Y2O3/ZL205A复合材料室温和高温拉伸性能的影响,通过对复合材料拉伸试验后组织、断口形貌以及晶界相的分析,揭示了稀土Y对含高含量增强颗粒的3Y2O3/ZL205A复合材料力学性能的影响机制。通过研究不同Y2O3颗粒含量下ZL205A复合材料热裂倾向性的影响。结果表明,当添加0.2%的Y2O3颗粒时,复合材料晶粒明显细化,从基体ZL205A合金的54.01μm降低至34.90μm,降低了35.4%,同时复合材料的凝固温度区间从108.18℃减小至103.66℃,减小了4.2%,而晶粒尺寸和凝固温度区间的减小有利于收缩应变的降低,复合材料热裂倾向性得到明显改善。因此,复合材料热裂倾向性从基体ZL205A合金的18.57降低至8.94,降低了51.8%。但是,当增强相Y2O3颗粒含量超过0.2%时,随着Y2O3颗粒含量的增加,复合材料晶粒度保持在35.00μm左右不再减小,并且在复合材料中逐渐出现了Y2O3颗粒团聚体,造成凝固过程中液态金属难以流动和补缩,导致收缩应变量逐渐增大,复合材料热裂倾向性加剧。同时研究了稀土Y对3Y2O3/ZL205A复合材料热裂倾向性的影响。结果表明,复合材料中Y2O3颗粒团聚体随着Y含量的增加逐渐消失,晶粒组织明显细化,θ-Al2Cu相、τ1-Al8Cu4Y相、(Al,Cu)11Y3相和Y2O3颗粒分布均匀,晶界搭桥明显增加,凝固温度区间逐渐减小,复合材料的热裂倾向性明显改善。稀土Y与复合材料中Al和Cu元素形成的多种Al-Cu-Y体系的三元相阻碍了裂纹扩展,并且改变了凝固过程,使得复合材料凝固温度区间减小。当添加0.3%、1%和2%的稀土Y时,复合材料热裂倾向性值从基体3Y2O3/ZL205A复合材料的51.2分别降至50.1,31.0和19.5。因此,添加稀土Y能够显着改善复合材料的热裂倾向性。最后研究了稀土Y对3Y2O3/ZL205A复合材料室温和高温拉伸性能的影响。结果表明,添加适量稀土Y可以明显提升复合材料在室温和高温下的抗拉强度和延伸率。当稀土Y的含量为0.3%时,复合材料在25℃、180℃和230℃拉伸温度下的抗拉强度分别为354 MPa、317 MPa和305 MPa,比基体3Y2O3/ZL205A复合材料的341 MPa、314 MPa和289 MPa分别提高了3.7%、1.0%和5.5%,延伸率分别为8.4%、6.4%和7.2%,比基体3Y2O3/ZL205A复合材料的6.7%、4.7%和5.3%分别增加了25.5%、36.2%和35.8%。当稀土Y含量为0.6%时,复合材料在25℃、180℃和230℃下的延伸率分别为10.7%、10.5%和11.8%,分别比基体3Y2O3/ZL205A复合材料提高了59.7%、123.4%和122.6%。综上分析可知,添加稀土Y有助于提高复合材料室温和高温拉伸性能。

王向杰,徐绍勇,杜娟,游国强[2](2017)在《压铸AZ91D镁合金氩弧焊缝气孔及消除措施研究》文中研究说明对压铸AZ91D镁合金进行GTAW焊接,采用扫描电子显微镜观察焊缝气孔的形貌、类型及分布特征,研究气孔的形成机制,讨论热输入对焊缝气孔的影响。结果表明,自熔焊焊缝气孔问题严重,微小气孔主要集中分布在焊缝近表皮和熔合线附近,宏观气孔主要分布在焊缝中部区域。随热输入的增大,最大宏观气孔尺寸及气孔率均增大。添加填充材料,能够明显降低焊缝气孔率,减小气孔尺寸,但不能彻底消除焊缝气孔。

刘世安[3](2017)在《泡沫陶瓷离心过滤铝合金熔体的数值模拟与实验研究》文中研究表明铝合金作为汽车、电力和国防等领域普遍使用的有色金属结构材料,它具备一系列比其他有色金属更优良的特性。但由于铝合金熔体中夹杂物和气体等冶金缺陷的存在,会对产品的机械性能和使用性能产生极大的危害。因此为生产出高质量的铝合金铸件并提高其综合性能,对熔体进行除杂净化处理是必要的保证措施。过滤技术是公认的在铸造过程中能去除金属熔体内夹杂物的最简便、最便宜且有效的方法。泡沫陶瓷过滤器因其能显着降低铸件夹渣而被大量的应用于金属熔体的除杂净化系统内。为了提高过滤效果而采用大孔密度的泡沫陶瓷过滤器时,熔体在泡沫陶瓷内的流动会受到较大的阻力作用,使熔体不能通过过滤器。因此基于泡沫陶瓷在重力场下过滤的方法,引入离心力场的作用,增加熔体在进入泡沫陶瓷时所受的压力,使铝合金熔体能通过较小孔径的泡沫陶瓷过滤器,从而有效地增强泡沫陶瓷的除杂净化效果。本文通过对泡沫陶瓷进行离心过滤铝合金熔体的实验和数值模拟研究工作,深入了解了泡沫陶瓷过滤器内铝合金熔体的流动与换热过程,同时研究了泡沫陶瓷过滤器过滤夹杂物颗粒的机理及效率。数值模拟的关键步骤是建立表征泡沫陶瓷孔隙结构的单元体。通过扫描电镜获取泡沫陶瓷的孔隙结构特征参数,然后基于Weaire-Phelan泡沫模型构建了两个表征不同孔隙率范围的理想化的泡沫陶瓷孔隙结构单元体,最后利用ANSYS-FLUENT软件模拟泡沫陶瓷表征单元体内铝合金熔体的流动行为和夹杂物颗粒的运动轨迹。在孔隙尺度下研究了离心过滤工艺参数和泡沫陶瓷结构特性参数,如铝合金熔体温度、过滤装置的离心转速、泡沫陶瓷的孔隙率和孔密度等关键参数对过滤模型内流场和温度场的分布情况以及夹杂物颗粒的运动轨迹的影响规律。研究表明:(1)铝合金熔体在泡沫陶瓷内流动所受阻力的大小会随着泡沫陶瓷孔密度和过滤装置的离心转速的增大而增大,但铝合金熔体温度和泡沫陶瓷孔隙率的增大则会导致流动阻力的减小;(2)泡沫陶瓷的过滤效率会随着过滤装置的离心转速、泡沫陶瓷孔密度和铝合金熔体温度的增大而增大,但泡沫陶瓷孔隙率的增大会导致过滤效率的减小;(3)各关键参数对泡沫陶瓷的过滤效率和熔体在泡沫陶瓷内流动所受阻力的影响的强弱顺序为:泡沫陶瓷孔密度>过滤装置的离心转速>铝合金熔体温度>泡沫陶瓷孔隙率。最后对夹杂物过滤的数值模拟结果与泡沫陶瓷离心过滤铝合金熔体的实验结果进行对比,发现它们具有较好的趋势一致性,因此泡沫陶瓷离心过滤铝合金熔体的数值模拟结果对铝合金熔体的过滤工艺有一定的指导作用。为了提高泡沫陶瓷离心过滤铝合金熔体的效率,可以选用高孔密度和低孔隙率的泡沫陶瓷,同时适当提高铝合金熔体的温度和过滤装置的离心转速。

刘文秀[4](2015)在《熔盐电解制备Cu-Ce、Sn-Ce、Sn-Mn合金及机理研究》文中研究说明近年来,合金由于具备很多优异性能,受到航空航天领域的广泛应用,研究制备新型合金材料对满足当今工业的需求至关重要。而熔盐电解作为制备合金的一种方法得到了国内外的广泛关注,本文采用熔盐电解方法进行了合金制备及机理研究,具体介绍如下:在本文的第一部分,采用阴极合金化和共电沉积两种熔盐电解方法研究了Cu–Ce合金的制备及电化学机理,电解质为LiCl–KCl,工作电极分别为铜丝和钼丝。两种方法得到的循环伏安以及方波伏安曲线均表明Ce(ΙΙΙ)离子还原的转移电子数为3,电位在–1.83V(vs Ag+/Ag)左右Ce(ΙΙΙ)在铜电极上欠电位沉积形成铜铈合金;本文还采用了开路计时电位曲线来研究铈离子的阴极还原过程。其中在铜电极上,通过测量不同扫描速度的循环伏安曲线求解了铈离子的扩散系数。最后恒电位电解制备了铜铈合金并使用了XRD、SEM及EDS进行了表征。在本文第二部分,研究了Sn(ΙΙ)在LiCl–KCl–SnCl2体系中阴极还原机理以及在LiCl–KCl–SnCl2–CeCl3体系中的Sn–Ce合金制备以及电化学机理。使用多种电化学曲线判断了熔盐体系中Sn(ΙΙ)和Ce(ΙΙΙ)的沉积电位值。结果表明,Ce(ΙΙΙ)在更正的电位下还原并形成Sn–Ce金属间化合物,最后采用恒电流电解得到锡铈合金并采用XRD图谱进行了表征。在本文第三部分,在LiCl–KCl–SnCl2–MnO2体系研究了Sn(ΙΙ)和Mn(ΙΙ)的共沉积机理。在LiCl–KCl–SnCl2–MnO2熔盐体系中,MnO2可以被直接氯化成MnCl2。循环伏安、计时电流、开路计时电位曲线表明,Sn(ΙΙ)和Mn(ΙΙ)的还原电位分别为–0.35V和–1.18V。方波伏安曲线表明Sn(ΙΙ)和Mn(ΙΙ)均一步转移两个电子。利用Berzins方程计算Mn(ΙΙ)的扩散系数为0.15×10-5cm2·s–1;最后恒电位电解制备了Sn–Mn合金样本并采用XRD图谱进行了表征。通过在熔盐体系中的机理研究,控制电化学参数可以制备相应的合金,这对于今后熔盐电解制备合金确定了一条可行性路线。

杜娟[5](2014)在《压铸镁合金熔化焊接气孔的形成机理及消除措施》文中研究指明由于压铸镁合金材料本身的性质和熔化焊接工艺的特点,压铸镁合金熔化焊接气孔问题严重。因此,在工程领域通常认为压铸镁合金不宜进行熔化焊接,这在一定程度上限制了镁合金压铸件的焊接连接及表面缺陷焊接修复技术的发展。针对上述问题,本文以压铸镁合金为研究对象,对其进行钨极氩弧(TIG)自熔焊和填丝焊实验。采用扫描电子显微镜(SEM)、粒径分析软件Nano measurer1.2、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等方法研究了焊缝中不同区域气孔的形貌、分布特征及其形成机制,探讨了减少/消除压铸镁合金熔化焊接气孔的措施。主要研究结果如下:①压铸镁合金钨极氩弧焊焊接气孔主要集中在焊缝近表面和熔合线附近,焊缝中心气孔相对较少。随着焊接电流的增大,焊接接头的凸起面积、熔化区面积、气孔率均不断增加。焊缝中的气孔主要遗传于母材中的气体,其中以N2为主,H为辅。前者主要遗传于母材压铸过程卷入的空气,后者主要遗传于母材中的原子氢和分子氢。大尺寸气孔主要为氮气孔,小尺寸气孔应该主要为氢致气孔。②根据气孔形貌和分布特征,将气孔分为焊缝近表面气孔、焊缝中心区气孔和半熔化区气孔。焊缝近表面气孔主要是氢致气孔,H主要来源于母材,少部分来自空气或保护气体中的水分;在焊缝中心,气泡受到向上的流体力和浮力作用,上浮速度较快,气孔问题并不严重;在半熔化区,气泡的上浮受到树枝晶、未熔化固体颗粒以及流体力的阻碍,加上该区域金属液粘度大,大大增加了气泡上浮逸出的难度,导致气泡滞留在半熔化区,形成大量的气孔。③采用含气量低的挤压态AZ61焊丝作为填充材料,对熔池中的气体进行“稀释”,能够较明显地降低焊接接头的气孔率,减小熔合区粗大气孔的尺寸和数量,改变气孔的分布特征,但不能从根本上解决焊缝气孔问题。④填加含Zr元素镁合金焊丝焊缝气孔比填加与母材同质的挤压态AM60焊丝焊缝气孔要少,但气孔倾向未能得到显着改善,这是因为Zr能与H反应生成不可逆的ZrH2化合物,虽能减少氢气孔的产生,但对氮气孔无效。与填加挤压态AZ61镁合金焊丝相比,填加含有富Nd混合稀土AZ61镁合金焊丝,能够进一步降低焊缝中的气孔率,这应该是富Nd混合稀土通过增加镁合金对H的固溶度、与H反应生成稳定的氢化物和提高气泡逸出速度三种机制有效减少了氢气孔,并通过提高气泡逸出速度的机制在一定程度上减少了氮气孔。

宋竹满[6](2009)在《等通道转角挤压Al-Mg-Er合金的疲劳行为》文中研究指明等通道转角挤压(ECAP)技术作为超细晶金属和合金的制造技术已经引起人们的普遍关注。等通道转角挤压技术能够在不改变材料横截面积的前提下,通过纯剪切的剧烈塑性变形有效地细化材料的组织,改善材料的力学性能。本文主要研究了经过不同道次和路径等通道转角挤压的Al-0.8%Mg-0.6%Si-0.3%Er合金的拉伸性能和疲劳性能,并利用扫描电子显微镜对拉伸和疲劳断口形貌进行了观察,确定了等通道转角挤压Al-0.8%Mg-0.6%Si-0.3%Er合金的拉伸和疲劳断裂机理。室温拉伸实验结果表明,随着挤压温度的提高,经过一道次等通道转角挤压的Al-0.8%Mg-0.6%Si-0.3%Er合金的室温屈服强度和抗拉强度均降低,但室温断裂伸长率则有所提高。低周疲劳实验结果表明,经过不同道次和路径等通道转角挤压后的Al-0.8%Mg- 0.6%Si-0.3%Er合金在疲劳变形期间可表现为循环应变硬化、循环稳定和循环应变软化;经过二道次路径A等通道转角挤压Al-0.8%Mg-0.6%S-0.3%Er合金在较高和较低外加总应变幅下表现出更高的疲劳寿命;经过不同道次和路径等通道转角挤压的Al-0.8%Mg-0.6%Si-0.3%Er合金的弹性应变幅、塑性应变幅与断裂时的反向循环周次之间的关系表现为单斜率线性行为,并分别服从Basquin和Coffin-Manson公式。断口形貌观察表明,在拉伸加载条件下,经过一道次等通道转角挤压和常规热挤压的Al-0.8%Mg-0.6%Si-0.3%Er合金均表现为韧性断裂,其中经过一道次等通道转角挤压的Al-0.8%Mg-0.6%Si-0.3%Er合金的拉伸断裂方式为切断型,而常规热挤压Al-0.8%Mg-0.6%Si- 0.3%Er合金的拉伸断裂方式则为正断型;在疲劳加载条件下,等通道转角挤压Al-0.8%Mg-0.6%Si-0.3%Er合金的疲劳裂纹均以穿晶方式萌生于试样表面,并以穿晶方式扩展。

刘莹[7](2009)在《等通道转角挤压Al-Mg-Ce铝合金的力学行为》文中研究表明等通道转角挤压(ECAP)技术作为超细晶金属和合金的制造技术已经引起人们的普遍关注。等通道转角挤压技术能够在不改变材料横截面积的前提下,通过纯剪切的剧烈塑性变形有效地细化材料的组织,改善材料的力学性能。本文主要研究了经过常规热挤压以及不同道次和路径等通道转角挤压的Al-4%Mg-0.3%Ce合金的显微组织、拉伸性能和疲劳性能,并利用扫描电子显微镜对拉伸和疲劳断口形貌进行了观察,确定了等通道转角挤压Al-4%Mg-0.3%Ce合金的拉伸和疲劳断裂机理。显微组织观察结果表明,经一道次等通道转角挤压后,合金的平均晶粒尺寸约为1μm,而经二道次等通道转角挤压后,合金的平均晶粒尺寸约为0.5μm。室温拉伸实验结果表明,等通道转角挤压Al-4%Mg-0.3%Ce合金表现出更高的室温屈服强度,经过不同道次和路径等通道转角挤压的Al-4%Mg-0.3%Ce合金的拉伸断裂方式为切断型,而常规热挤压Al-4%Mg-0.3%Ce合金的拉伸断裂方式则为正断型。低周疲劳实验结果表明,经过常规热挤压以及不同道次和路径等通道转角挤压的Al-4%Mg-0.3%Ce合金的弹性应变幅、塑性应变幅与断裂时的反向循环周次之间的关系表现为单斜率线性行为,并分别服从Basquin和Coffin-Manson公式。此外,经过常规热挤压以及不同道次和路径等通道转角挤压的Al-4%Mg-0.3%Ce合金在较高的外加总应变幅下疲劳变形时,其循环滞后回线上出现了锯齿状起伏的现象,说明合金在疲劳变形期间发生了动态应变时效。断口形貌观察表明,在拉伸加载条件下,等通道转角挤压Al-4%Mg-0.3%Ce合金表现为韧性断裂,而在疲劳加载条件下,等通道转角挤压Al-4%Mg-0.3%Ce合金的疲劳裂纹均以穿晶方式萌生于试样表面,并以穿晶方式扩展。

江志邦[8](2008)在《新型耐蚀铝合金制备工艺研究》文中研究说明在工业化生产条件下,采用半连续铸造、热加工技术制备了新型耐蚀铝合金材料。采用热加工模拟、热塑性、硬度和电导率测试方法,室温拉伸、金相和电子显微分析方法研究了新型耐蚀铝合金的力学性能、显微组织结构及其变化。研究结果表明,新型耐蚀铝合金的Mg应当控制在中上限,取6.0%~6.2%,Mn应当控制在中限,取0.3%,Sc和Zr含量应当控制在0.25%和0.12%。Sc以Al-2%Sc中间合金的形式在铝锭熔化后熔体温度达到800℃以上时加入;新型耐蚀铝合金最佳精炼工艺由炉内熔体精炼净化和炉外在线精炼净化组成。炉外在线精炼净化需要在精炼净化装置中始终通入惰性气体,且保证气泡均匀细小,确定了合金熔铸工艺参数;新型耐蚀铝合金高温压缩变形时的流变应力取决于变形温度和变形速率,流变应力随变形温度的升高而降低,随变形速率的提高而增大;流变应力先随应变速率的增加迅速升高,达到应力峰值后逐渐下降,随后趋于稳态流变,表现出动态回复的特征;新型耐蚀铝合金350℃420℃是安全的热加工温度,样品表面不会产生热裂纹,而415℃440℃变形温度下,则需在10-3s-1和10-2s-1低应变速率下,才能保证样品表面不产生热裂纹;随热塑性实验温度的升高,新型耐蚀铝合金的高温瞬时强度不断降低,塑性升高,350℃400℃变形抗力较低,热塑性较好;铸锭加热温度越高,热加工开裂的几率越大,新型耐蚀铝合金合宜的热加工温度为400℃420℃。

马春艳[9](2007)在《挤压变形Al-Mg-Si-(RE)合金的疲劳行为》文中提出随着综合性能优良的Al-Mg-Si系6063铝合金在航空航天、汽车、建筑等领域的应用范围的不断扩大,对其力学性能的要求也越来越高。作为任何工程结构材料,疲劳失效均是其主要的破坏形式之一,对于铝合金亦不例外。因此,研究Al-Mg-Si-(RE)合金的疲劳行为不仅具有理论价值,而且也具有一定的工程实用价值。本文主要针对不同加工处理状态的挤压变形6063和6063-0.5%Ce合金的疲劳行为进行了较为系统的研究,确定了稀土元素Ce以及热处理对挤压变形6063和6063-0.5%Ce合金疲劳行为的影响规律,以期为此类铝合金的抗疲劳设计和合理使用提供可靠的理论依据。实验结果表明,不同加工处理状态的挤压变形6063和6063-0.5%Ce合金可以表现为循环硬化、循环软化和循环稳定,主要取决于合金的成分、热处理方式以及外加总应变幅的高低;对于挤压态和固溶态的挤压变形6063合金,稀土元素Ce的加入可有效地提高其循环变形抗力和疲劳寿命,而对于固溶+时效态的挤压变形6063合金,稀土元素Ce的加入则降低其循环变形抗力但对其疲劳寿命影响不大;挤压后进行固溶+时效处理可提高6063合金的循环变形抗力但却降低6063-0.5%Ce合金的循环变形抗力,而挤压后进行固溶处理则导致6063和6063-0.5%Ce合金的循环变形抗力降低,此外,挤压后进行固溶+时效处理可以有效地提高6063和6063-0.5%Ce合金的疲劳寿命;对于挤压态6063和6063-0.5%Ce合金,其弹性应变幅、塑性应变幅与疲劳断裂时的载荷反向周次之间呈直线关系,而对于固溶态以及固溶+时效态的挤压变形6063和6063-0.5%Ce合金,其弹性应变幅与疲劳断裂时的载荷反向周次之间呈直线关系,但其塑性应变幅与疲劳断裂时的载荷反向周次之间则呈双线性关系。疲劳断口形貌分析结果表明,在外加总应变控制的疲劳加载条件下,不同加工处理状态的挤压变形6063和6063-0.5%Ce合金的疲劳裂纹均是以穿晶方式萌生于疲劳试样表面,并以穿晶方式扩展。

车欣[10](2007)在《Al-Mg-RE系变形铝合金的显微组织及力学性能》文中认为铝合金具有密度低、比强度和比刚度高的特点,目前已在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。为了进一步拓展铝合金的应用领域,需要采取一定的措施以改善铝合金的组织,提高铝合金的力学性能。稀土元素被认为是改善铝合金组织及力学性能的主要合金元素之一,因此,研究稀土元素在铝合金中的作用对于发展新型高强、高韧铝合金具有重要的理论参考价值和实际指导意义。本课题选用Al-4%Mg合金为母合金,向其中加入不同含量的稀土元素Ce、Nd,经过熔炼、浇铸、热挤压,制备了含Ce、Nd量不同的热挤压Al-Mg-RE合金。显微组织观察表明,稀土元素的添加可以显着地细化热挤压Al-Mg-RE合金的晶粒,且晶粒细化效果与稀土元素的加入量有关。此外,稀土元素的加入亦可导致含稀土第二相的形成。室温拉伸实验结果表明,稀土元素的添加可以有效地提高热挤压Al-Mg-RE合金的抗拉强度和屈服强度,其中当稀土元素Ce的加入量为0.5%时,可使抗拉强度提高30.2%,屈服强度提高47.9%;另一方面,加入适量的稀土元素Nd可提高合金的室温断裂伸长率,当Nd的加入量为0.5%时,断裂伸长率可达34%。低周疲劳实验结果表明,稀土元素Ce和Nd的加入可以有效地提高热挤压Al-Mg-RE合金的疲劳寿命;在疲劳变形期间,热挤压Al-Mg-RE合金可表现为循环应变硬化、循环稳定和循环应变软化,主要取决于外加总应变幅的高低以及稀土元素的加入类型和加入量;热挤压Al-Mg-RE合金的塑性应变幅、弹性应变幅与断裂时的载荷反向周次之间分别服从Coffin-Manson和Basquin公式;热挤压Al-Mg-RE合金在较高的外加总应变幅下疲劳变形时,其循环滞后回线上出现了锯齿状起伏的现象,说明合金在疲劳变形期间发生了动态应变时效。断口分析结果表明,拉伸加载条件下,热挤压Al-Mg-RE合金的拉伸断口呈现明显的韧性断裂特征;低周疲劳加载条件下,合金的低周疲劳裂纹均是以穿晶方式萌生于试样表面,并以穿晶方式扩展。

二、稀土在纯铝及铝合金中的固氢作用(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、稀土在纯铝及铝合金中的固氢作用(论文提纲范文)

(1)纳米Y2O3颗粒及稀土Y对铝基复合材料热裂倾向性与力学性能的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景和研究意义
    1.2 颗粒增强铝基复合材料
        1.2.1 基体材料的选择
        1.2.2 颗粒增强体的选择
        1.2.3 颗粒增强铝基复合材料的制备方法
        1.2.4 颗粒增强铝基复合材料的应用
    1.3 稀土在铝合金及铝基复合材料中的应用研究
        1.3.1 稀土的精炼和细化作用
        1.3.2 稀土对铝合金及铝基复合材料热裂倾向性的影响
        1.3.3 稀土对铝合金及铝基复合材料力学性能的影响
    1.4 热裂倾向性研究概况
        1.4.1 热裂缺陷机理
        1.4.2 热裂倾向性改善措施
    1.5 本文主要研究内容及技术路线
        1.5.1 主要研究内容
        1.5.2 技术路线
第2章 实验材料制备及研究方法
    2.1 实验材料
    2.2 复合材料的制备
        2.2.1 纳米Y_2O_3颗粒增强ZL205A复合材料的制备
        2.2.2 Y-3Y_2O_3/ZL205A复合材料的制备
    2.3 组织观察与性能测试
        2.3.1 组织分析方法
        2.3.2 热裂倾向性测试
        2.3.3 室温和高温力学性能测试
第3章 纳米Y_2O_3颗粒增强ZL205A复合材料热裂倾向性分析
    3.1 引言
    3.2 纳米Y_2O_3颗粒增强ZL205A复合材料微观结构分析
        3.2.1 复合材料物相分析
        3.2.2 复合材料微观组织分析
        3.2.3 复合材料热裂纹形貌分析
        3.2.4 复合材料断口形貌分析
        3.2.5 复合材料热裂倾向性分析
    3.3 纳米Y_2O_3增强ZL205A复合材料晶粒度分析
    3.4 纳米Y_2O_3颗粒增强ZL205A复合材料凝固温度区间分析
    3.5 复合材料晶粒度、凝固温度区间与热裂倾向性的关系
    3.6 本章小结
第4章 稀土Y对3Y_2O_3/ZL205A复合材料热裂倾向性的影响
    4.1 引言
    4.2 稀土Y对3Y_2O_3/ZL205A复合材料微观结构的影响
        4.2.1 Y-3Y_2O_3/ZL205A复合材料物相分析
        4.2.2 Y-3Y_2O_3/ZL205A复合材料微观组织分析
        4.2.3 Y-3Y_2O_3/ZL205A复合材料热裂纹形貌
        4.2.4 Y-3Y_2O_3/ZL205A复合材料断口形貌
        4.2.5 Y-3Y_2O_3/ZL205A复合材料热裂倾向性分析
    4.3 稀土Y对3Y_2O_3/ZL205A复合材料晶粒度的影响
    4.4 稀土Y对3Y_2O_3/ZL205A复合材料凝固温度区间的影响
    4.5 复合材料晶粒度、凝固温度区间与热裂倾向性的关系
    4.6 本章小结
第5章 稀土Y对3Y_2O_3/ZL205A复合材料力学性能的影响
    5.1 引言
    5.2 金属间富钇化合物形貌分析
    5.3 Y-3Y_2O_3/ZL205A复合材料的室温力学性能
    5.4 Y-3Y_2O_3/ZL205A复合材料的高温力学性能
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读硕士学位期间所获科研成果

(2)压铸AZ91D镁合金氩弧焊缝气孔及消除措施研究(论文提纲范文)

1 实验过程
2 实验结果与讨论
    2.1 自熔焊缝气孔分布特征
    2.2 气孔的形成机制
    2.3 热输入对气孔的影响
    2.4 气孔的消除措施
3 结论

(3)泡沫陶瓷离心过滤铝合金熔体的数值模拟与实验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 文献综述
        1.2.1 铝合金熔体中的气体和夹杂物
        1.2.2 铝合金熔体除杂净化技术简介
        1.2.3 泡沫陶瓷过滤机理
        1.2.4 泡沫陶瓷过滤金属熔体的数值模拟概况
    1.3 研究内容
第二章 泡沫陶瓷离心过滤数值模拟理论
    2.1 泡沫陶瓷内流体流动与传热模拟理论基础
        2.1.1 湍流计算
        2.1.2 流体动力学基本方程的计算
        2.1.3 对流换热计算
    2.2 夹杂物在流场中的受力分析
        2.2.1 粘性阻力FD
        2.2.2 重力与浮力(质量力)
        2.2.3 过滤装置离心转动所引起的作用力Fc
        2.2.4 Saffman升力
        2.2.5 Brown力
        2.2.6 颗粒受力简化
    2.3 本章小结
第三章 泡沫陶瓷离心过滤铝合金的实验研究
    3.1 实验材料
    3.2 实验设备及实验方法
    3.3 实验结果
        3.3.1 铝合金熔体的温度对泡沫陶瓷过滤效果的影响
        3.3.2 离心转速对泡沫陶瓷过滤效果的影响
        3.3.3 泡沫陶瓷结构的特性参数对其过滤效果的影响
    3.4 本章小结
第四章 泡沫陶瓷主要结构特征及建模
    4.1 泡沫陶瓷的结构特征参数
        4.1.1 孔隙率
        4.1.2 孔隙直径及骨架直径
        4.1.3 比表面积
    4.2 构建泡沫陶瓷几何模型
        4.2.1 构建孔隙尺度下泡沫陶瓷几何模型
        4.2.2 泡沫陶瓷过滤单元模型的网格划分
    4.3 本章小节
第五章 泡沫陶瓷离心过滤铝合金熔体模拟研究
    5.1 泡沫陶瓷内流场与温度场的数值模拟
        5.1.1 泡沫陶瓷过滤单元模型内的模拟条件设定
        5.1.2 数据处理
        5.1.3 流场模拟结果与分析
    5.2 铝合金熔体中夹杂物颗粒运动轨迹的数值模拟
        5.2.1 离散相模型设置
        5.2.2 泡沫陶瓷的过滤效率及其影响因素的分析
    5.3 数值模拟结果与离心过滤实验结果的对比
    5.4 本章总结
第六章 结论
参考文献
致谢

(4)熔盐电解制备Cu-Ce、Sn-Ce、Sn-Mn合金及机理研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 熔盐和熔盐电解
        1.1.1 熔盐简介
        1.1.2 熔盐电解
        1.1.3 熔盐电解的优缺点
    1.2 金属铜合金与金属锡合金
        1.2.1 铜合金与锡合金的性质
        1.2.2 铜合金与锡合金的应用
        1.2.3 铜合金与锡合金的研究现状
    1.3 合金化元素
        1.3.1 合金化元素的性质
        1.3.2 合金化元素在合金中的作用
    1.4 本论文研究意义及主要内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第2章 实验部分
    2.1 试剂与仪器
    2.2 电解质与实验装置
        2.2.1 三电极体系
        2.2.2 电解槽的结构
        2.2.3 熔盐电解质
    2.3 电化学实验测试方法
        2.3.1 循环伏安法
        2.3.2 计时电位法
        2.3.3 计时电流法
        2.3.4 方波伏安法
        2.3.5 开路计时电位法
    2.4 实验流程
    2.5 分析与表征的方法
    2.6 本章小结
第3章 铜铈合金的制备以及电化学机理研究
    3.1 引言
    3.2 阴极合金化法制备铜铈合金的电化学机理研究
        3.2.1 循环伏安
        3.2.2 方波伏安
        3.2.3 Ce(Ⅲ)电极反应的可逆性
        3.2.4 Ce(Ⅲ)在LiCl–KCl熔盐中的扩散系数
        3.2.5 计时电位
        3.2.6 开路计时电位
    3.3 共电沉积法制备铜铈合金的电化学机理研究
        3.3.1 循环伏安
        3.3.2 方波伏安
        3.3.3 计时电位
        3.3.4 开路计时电位
        3.3.5 计时电流
    3.4 Cu–Ce合金的制备及表征
    3.5 本章小结
第4章 共电沉积法制备锡铈合金
    4.1 前言
    4.2 Sn(Ⅱ)阴极还原过程的研究
        4.2.1 循环伏安
        4.2.2 方波伏安
        4.2.3 Sn(Ⅱ)电极反应的可逆性
        4.2.4 扩散系数的计算
    4.3 共电沉积法制备锡铈合金的电化学机理研究
        4.3.1 循环伏安
        4.3.2 方波伏安
        4.3.3 开路计时电位
        4.3.4 计时电位
    4.4 Sn–Ce合金样品的制备及表征
    4.5 本章小结
第5章 共电沉积法制备锡锰合金
    5.1 引言
    5.2 共沉积Sn–Mn合金的电化学机理
        5.2.1 循环伏安
        5.2.2 方波伏安
        5.2.3 Mn(Ⅱ)电极反应的可逆性
        5.2.4 扩散系数
        5.2.5 开路计时电位
        5.2.6 计时电位
        5.2.7 计时电流
    5.3 锡锰合金的制备及表征
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢

(5)压铸镁合金熔化焊接气孔的形成机理及消除措施(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 压铸镁合金熔化焊接的研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 本课题研究目的、内容及技术路线
        1.3.1 本课题的研究目的
        1.3.2 本课题的研究内容
        1.3.3 本课题的技术路线
2 实验
    2.1 引言
    2.2 钨极氩弧(TIG)自熔焊实验
        2.2.1 实验材料及设备
        2.2.2 焊接工艺参数
        2.2.3 焊后处理
    2.3 钨极氩弧(TIG)填丝焊实验
        2.3.1 添加填充焊丝
        2.3.2 填加含 Zr 元素镁合金焊丝
        2.3.3 填加含稀土元素镁合金焊丝
3 实验结果与分析
    3.1 焊缝横截面形貌
    3.2 焊缝纵截面形貌
    3.3 焊缝气孔形貌及分布特征
    3.4 焊接电流对气孔的影响
    3.5 本章小结
4 气孔的形成机制
    4.1 引言
    4.2 气孔气体的本质
    4.3 气孔气体的来源
        4.3.1 氢气的来源
        4.3.2 氮气的来源
    4.4 气孔的形成机制
        4.4.1 焊缝近表面气孔
        4.4.2 焊缝中心区气孔
        4.4.3 半熔化区(PMZ)气孔
    4.5 本章小结
5 气孔的消除措施
    5.1 引言
    5.2 焊接过程填加焊丝
    5.3 焊接过程填加含 Zr 元素焊丝
    5.4 焊接过程填加含稀土元素焊丝
    5.5 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
附录

(6)等通道转角挤压Al-Mg-Er合金的疲劳行为(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 Al-Mg 系变形铝合金概述
    1.2 稀土铝合金
        1.2.1 国内外研究概况
        1.2.2 稀土在铝合金中的应用
        1.2.3 稀土元素对铝合金性能的影响
    1.3 等通道转角挤压技术
        1.3.1 等通道转角挤压原理
        1.3.2 等通道转角挤压对材料组织与性能的影响
        1.3.3 等通道转角挤压的影响因素
    1.4 铝合金的疲劳
        1.4.1 疲劳概述
        1.4.2 铝合金疲劳行为的研究
        1.4.3 影响铝合金疲劳行为的因素
    1.5 本课题的提出的意义
第二章 实验材料、设备及方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
    2.3 实验方法
        2.3.1 铝合金的熔炼
        2.3.2 铝合金的热挤压
        2.3.3 等通道转角挤压
        2.3.4 等通道转角挤压铝合金的显微组织观察
        2.3.5 拉伸实验
        2.3.6 低周疲劳实验
        2.3.7 拉伸和疲劳断口形貌观察
第三章 实验结果分析及讨论
    3.1 合金的拉伸性能
    3.2 合金的疲劳性能
        3.2.1 循环应力响应行为
        3.2.2 低周疲劳寿命行为
        3.2.3 循环应力?应变行为
    3.3 断口形貌观察与分析
        3.3.1 拉伸断口形貌观察与分析
        3.3.2 疲劳断口形貌观察与分析
    3.4 分析与讨论
        3.4.1 挤压温度的选择
        3.4.2 拉伸变形行为
        3.4.3 循环应力响应行为
        3.4.4 拉伸和疲劳断裂行为
        3.4.5 ECAP 剪切带形成机制
第四章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢

(7)等通道转角挤压Al-Mg-Ce铝合金的力学行为(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 铝合金概述
        1.1.1 铝合金的分类
        1.1.2 铝合金的应用
    1.2 铝-镁系变形铝合金的特点与应用
        1.2.1 铝-镁系变形铝合金的特点
        1.2.2 铝-镁系变形铝合金的应用
    1.3 稀土铝合金
        1.3.1 国内外研究概况
        1.3.2 稀土在铝合金中的应用
        1.3.3 稀土元素对铝合金性能的影响
    1.4 铝合金的疲劳行为
        1.4.1 疲劳概述
        1.4.2 铝合金的疲劳行为
        1.4.3 影响铝合金疲劳行为的因素
    1.5 等通道转角挤压技术
        1.5.1 等通道转角挤压原理
        1.5.2 等通道转角挤压对材料组织与性能的影响
    1.6 本课题的提出及意义
第二章 实验材料、设备及方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
    2.3 实验内容及方法
        2.3.1 等通道转角挤压
        2.3.2 等通道转角挤压铝合金的显微组织观察
        2.3.3 拉伸实验
        2.3.4 疲劳实验
        2.3.5 拉伸及疲劳断口形貌观察
第三章 实验结果与分析
    3.1 合金的显微组织
    3.2 合金的拉伸性能
        3.2.1 合金的屈服强度
        3.2.2 合金的抗拉强度
        3.2.3 合金的断裂伸长率
    3.3 拉伸断口形貌观察与分析
    3.4 合金的低周疲劳行为
        3.4.1 挤压道次和路径对低周疲劳寿命的影响
        3.4.2 低周疲劳寿命行为
        3.4.3 循环应力-应变行为
        3.4.4 循环滞后回线
    3.5 疲劳断口形貌观察与分析
第四章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢

(8)新型耐蚀铝合金制备工艺研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 铝镁系合金研究概况
    1.3 合金元素对铝镁系合金的影响
        1.3.1 微量添加元素的影响
        1.3.2 稀土元素的影响
    1.4 SC 和ZR 在AL-MG 系合金中的作用
        1.4.1 Al-Mg-Sc 合金组织特征.
        1.4.2 钪与铝镁系合金中元素的相互作用.
        1.4.3 钪对铝合金组织与性能的影响
    1.5 AL-MG 系合金的熔铸工艺特点
        1.5.1 合金的吸氢和氧化倾向
        1.5.2 元素Na 引起的脆性
        1.5.3 铸锭裂纹及羽毛晶
    1.6 铝合金热轧显微组织
        1.6.1 动态回复
        1.6.2 动态再结晶
        1.6.3 静态回复与静态再结晶
        1.6.4 影响热轧显微组织的主要因素
第2章 材料制备与试验方法
    2.1 材料的制备与试验方案
    2.2 合金成分设计
        2.2.1 合金名义成分设计
        2.2.2 合金成分优化研究
    2.3 合金板材的制备
        2.3.1 合金熔铸工艺研究
        2.3.2 热加工工艺研究
    2.4 合金性能测试
        2.4.1 硬度测试
        2.4.2 室温拉伸力学性能测试
        2.4.3 合金电导率测试
    2.5 合金组织观察
第3章 合金成分研究
    3.1 合金成份对力学性能的影响
        3.1.1 主成分Mg 的影响
        3.1.2 微量添加元素的影响
        3.1.3 杂质元素Fe 和Si 的控制
    3.2 微量元素的添加工艺
    3.3 本章小结
第4章 熔铸工艺研究
    4.1 精炼及净化除气工艺研究
        4.1.1 铝熔体精炼原理和方法
        4.1.2 铝熔体炉外精炼净化试验.
        4.1.3 分析与讨论
    4.2 铸造工艺研究
        4.2.1 铸造温度和速度的确定
        4.2.2 圆铸锭液面自动控制漏斗
    4.3 本章小结
第5章 热加工工艺研究
    5.1 高温等温压缩变形研究
        5.1.1 真应力-真应变曲线
        5.1.2 不同热变形条件下样品表面状态
        5.1.3 不同热加工模拟制度下的组织
    5.2 铸锭坯料热塑性研究
        5.2.1 铸锭坯料高温瞬时拉伸力学性能
        5.2.2 不同温度下合金的拉伸断口特征
        5.2.3 不同温度下合金的电子显微组织
    5.3 分析与讨论
        5.3.1 变形温度对流变应力的影响
        5.3.2 应变速率对流变应力的影响
        5.3.3 材料常数的求解
        5.3.4 新型耐蚀铝合金的热加工温度范围
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢

(9)挤压变形Al-Mg-Si-(RE)合金的疲劳行为(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 铝合金概述
    1.2 Al-Mg-Si系变形铝合金
    1.3 稀土在铝合金中的应用
    1.4 铝合金的疲劳行为
    1.5 本课题的提出及意义
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
    2.3 实验内容及方法
        2.3.1 含稀土元素Ce的6063铝合金的熔炼
        2.3.2 铝合金的热挤压
        2.3.3 疲劳试样的制备
        2.3.4 挤压变形铝合金的热处理
        2.3.5 合金的显微组织观察
        2.3.6 合金的疲劳行为研究
        2.3.7 合金的疲劳断口形貌观察
第三章 实验结果与分析
    3.1 合金的显微组织
    3.2 合金的循环应力响应行为
        3.2.1 不同加工处理状态6063合金的循环应力响应行为
        3.2.2 不同加工处理状态6063-0.5%Ce合金的循环应力响应行为
        3.2.3 稀土元素Ce对合金循环应力响应行为的影响
        3.2.4 热处理对合金循环应力响应行为的影响
        3.2.5 讨论
    3.3 合金的疲劳寿命行为
        3.3.1 合金的应变疲劳寿命行为
        3.3.2 稀土元素Ce对合金疲劳寿命的影响
        3.3.3 热处理对合金疲劳寿命的影响
        3.3.4 讨论
    3.4 合金的循环应力-应变行为
        3.4.1 6063合金的循环应力-应变行为
        3.4.2 6063-0.5%Ce合金的循环应力-应变行为
    3.5 合金的疲劳断裂行为
        3.5.1 合金的疲劳断口形貌观察与分析
        3.5.2 讨论
第四章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢

(10)Al-Mg-RE系变形铝合金的显微组织及力学性能(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 铝合金
    1.2 铝合金的分类
    1.3 稀土铝合金
    1.4 铝合金的塑性加工
    1.5 挤压成形铝合金的力学性能
    1.6 铝合金的疲劳
    1.7 课题的提出
2 实验材料、设备及方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
    2.3 实验方法
        2.3.1 铝合金的熔炼
        2.3.2 铝合金的热挤压
        2.3.3 拉伸和疲劳试样的制备
        2.3.4 拉伸性能测试
        2.3.5 低周疲劳实验
        2.3.6 拉伸和疲劳断口形貌观察
3 实验结果分析与讨论
    3.1 合金的显微组织
    3.2 合金的拉伸性能
    3.3 拉伸断口形貌观察与分析
    3.4 合金的低周疲劳行为
        3.4.1 循环应力响应行为
        3.4.2 低周疲劳寿命行为
        3.4.3 循环应力-应变行为
        3.4.4 循环滞后回线
    3.5 疲劳断口形貌观察与分析
    3.6 讨论
        3.6.1 拉伸变形行为
        3.6.2 循环应力响应行为
        3.6.3 动态应变时效现象
        3.6.4 拉伸和疲劳断裂行为
4 结论
参考文献
在学研究成果
致谢

四、稀土在纯铝及铝合金中的固氢作用(论文参考文献)

  • [1]纳米Y2O3颗粒及稀土Y对铝基复合材料热裂倾向性与力学性能的影响[D]. 李东. 兰州理工大学, 2020(12)
  • [2]压铸AZ91D镁合金氩弧焊缝气孔及消除措施研究[J]. 王向杰,徐绍勇,杜娟,游国强. 铸造技术, 2017(12)
  • [3]泡沫陶瓷离心过滤铝合金熔体的数值模拟与实验研究[D]. 刘世安. 南昌航空大学, 2017(01)
  • [4]熔盐电解制备Cu-Ce、Sn-Ce、Sn-Mn合金及机理研究[D]. 刘文秀. 哈尔滨工程大学, 2015(06)
  • [5]压铸镁合金熔化焊接气孔的形成机理及消除措施[D]. 杜娟. 重庆大学, 2014(01)
  • [6]等通道转角挤压Al-Mg-Er合金的疲劳行为[D]. 宋竹满. 沈阳工业大学, 2009(S2)
  • [7]等通道转角挤压Al-Mg-Ce铝合金的力学行为[D]. 刘莹. 沈阳工业大学, 2009(09)
  • [8]新型耐蚀铝合金制备工艺研究[D]. 江志邦. 哈尔滨理工大学, 2008(08)
  • [9]挤压变形Al-Mg-Si-(RE)合金的疲劳行为[D]. 马春艳. 沈阳工业大学, 2007(02)
  • [10]Al-Mg-RE系变形铝合金的显微组织及力学性能[D]. 车欣. 沈阳工业大学, 2007(05)

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稀土在纯铝和铝合金中的氢固定
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