第1章 绪论 1
1.1 钪锆微合金化铝合金 1
1.1.1 研究和应用概况 1
1.1.2 钪锆微合金化对铝合金影响 3
1.1.3 钪在铝合金中的添加原则 6
1.1.4 钪锆微合金化铝合金制备过程中的特点 8
1.2 Al-Zn-Mg合金时效析出及其强化机制 9
1.2.1 时效析出序列 9
1.2.2 时效析出相 9
1.2.3 强化机制 12
1.3 铝合金应用性能 14
1.3.1 腐蚀性能 14
1.3.2 焊接性能 15
1.3.3 超塑性能 15
1.4 当前需要研究的内容 16
参考文献 17
第2章 铸锭均匀化处理过程中的组织性能演变 23
2.1 铸态合金显微组织特点 23
2.1.1 扫描电子显微组织 23
2.1.2 DSC分析 25
2.2 均匀化处理对铸态合金性能组织影响 25
2.2.1 硬度和电导率 25
2.2.2 均匀化处理对铸锭合金组织影响 28
2.3 分析与讨论 34
2.3.1 钪锆添加对Al-Zn-Mg合金铸锭的晶粒细化效果 34
2.3.2 均匀化处理过程中合金组织性能演变 35
2.3.3 合宜的均匀化工艺选择 38
参考文献 38
第3章 均匀化铸锭热加工过程中的组织性能演变 40
3.1 均匀化处理后的铸锭热塑性研究 40
3.1.1 真应力－真应变曲线 40
3.1.2 高温拉伸力学性能 42
3.1.3 高温拉伸后显微组织 43
3.2 热轧板材组织与性能 46
3.2.1 力学性能 46
3.2.2 显微组织 46
3.3 分析与讨论 48
3.3.1 真应力－真应变曲线特征分析 48
3.3.2 铸锭热变形过程中的组织性能演变 49
参考文献 49
第4章 钪锆微合金化对冷轧板材再结晶作用机理 50
4.1 不同退火温度下研究合金宏观织构演变 50
4.1.1 ODF图 50
4.1.2 α线及β线 52
4.2 不同退火温度下合金微观织构演变 54
4.3 分析与讨论 60
4.3.1 冷轧合金显微组织及晶内倾斜线 60
4.3.2 Al-Zn-Mg合金再结晶织构及机制 62
4.3.3 Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金再结晶织构及机制 63
参考文献 71
第5章 固溶－时效工艺优化及钪锆微合金化强化机理 75
5.1 冷轧板材显微组织 75
5.1.1 DSC分析 75
5.1.2 扫描电子显微组织及能谱分析 76
5.1.3 物相分析 77
5.1.4 透射电子显微组织 78
5.2 固溶处理对合金冷轧板材性能组织的影响 78
5.2.1 力学性能 78
5.2.2 显微组织 80
5.3 时效处理对合金性能组织的影响 83
5.3.1 时效硬化曲线 83
5.3.2 力学性能 84
5.3.3 显微组织 85
5.4 分析与讨论 87
5.4.1 钪锆微合金化对Al-Zn-Mg合金时效板材再结晶的影响 87
5.4.2 钪锆微合金化对Al-Zn-Mg时效析出的影响 89
5.4.3 钪锆在Al-Zn-Mg时效合金中的强化机制 92
参考文献 93
第6章 钪锆微合金化对成品板材各向异性作用机理 94
6.1 成品板材平面各向异性 94
6.2 研究合金薄板制备过程中的织构演变 96
6.3 分析与讨论 100
6.3.1 钪锆微合金化在Al-Zn-Mg合金板材制备过程中对织构的影响 100
6.3.2 钪锆微合金化对Al-Zn-Mg合金成品板材各向异性的影响 101
参考文献 105
第7章 钪锆微合金化及时效处理对成品板材腐蚀行为的影响 107
7.1 应力腐蚀研究 107
7.2 晶间腐蚀行为 112
7.3 剥落腐蚀行为 113
7.4 电化学分析 115
7.4.1 极化曲线 115
7.4.2 EIS 116
7.5 分析与讨论 118
7.5.1 微量钪锆对合金腐蚀性能的影响 118
7.5.2 时效制度对合金腐蚀性能的影响 118
参考文献 119
第8章 钪锆微合金化对成品板材焊接接头组织性能的影响 122
8.1 焊接性能 122
8.2 TIG接头显微组织 125
8.3 FSW接头显微组织 131
8.4 分析与讨论 136
8.4.1 钪锆微合金化对Al-Zn-Mg合金TIG接头显微组织和力学性能影响 136
8.4.2 钪锆微合金化对Al-Zn-Mg合金FSW接头显微组织和力学性能影响 138
8.4.3 TIG和FSW焊接接头组织和性能比较 139
参考文献 140
第9章 钪锆微合金化在Al-Zn-Mg板材超塑变形中的作用 142
9.1 热拉伸变形行为 143
9.1.1 断后延伸率 143
9.1.2 真应力－真应变曲线 145
9.1.3 应变速率敏感因子和变形激活能 146
9.2 热变形过程中的显微组织演变 148
9.2.1 初始显微组织 148
9.2.2 断口和空洞特征 149
9.2.3 晶粒、晶界和织构演变 152
9.3 分析与讨论 156
9.3.1 钪锆微合金化对Al-Zn-Mg板材热变形机制的影响 156
9.3.2 实现Al-Zn-Mg合金高应变速率超塑性的钪锆微合金化机理 158
参考文献 161