Al-Pb合金组织性能及高温变形行为研究

作     者：逄锦程 

作者单位：哈尔滨工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：乔英杰;耿林

授予年度：2009年

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：Al-Pb合金 机械合金化 热压缩 阻尼性能 辐射防护性能 

摘      要：本文采用机械合金化(MA)与真空热压烧结(HP)的方法制备了Al-Pb合金,并进行了热挤压变形处理。采用XRD、SEM、TEM研究Al-Pb合金的微观组织,研究了其热压缩变形行为,对其室温拉伸性能、阻尼性能进行了测试,并计算了其辐射防护性能。 通过SEM和XRD对由MA制备的Al-Pb合金进行研究。结果表明,在MA过程中,Al与Pb并不发生反应。随着MA过程中球磨时间的增加,Pb的尺寸不断减小,一段时间后趋于稳定。这是由于在MA过程中,合金在钢球球磨作用下,产生形变、冷焊与破碎三种效应所致。同时,Al-Pb合金晶粒尺寸随球磨时间的增加而不断减小,一段时间后趋于稳定。 通过XRD对真空热压烧结与热挤压后的合金试样进行物相分析,发现Al、Pb之间同样没有发生反应。用SEM对Al-Pb合金形貌进行观察,发现由于烧结时Pb原子的扩散使得Pb粒子长大。热挤压能够有效细化Al基体上的Pb粒子,是因为在进行挤压时液相Pb受到周围Al基体的作用产生破碎。本文还测试了Al-Pb合金的室温力学性能。由于合金本身的细晶强化作用,同时,弥散分布的Pb又起到了弥散强化的作用,使得Al-Pb合金力学性能远大于纯Al,使其能够应用于实际应用领域。对Al-Pb合金的辐射防护性进行了理论计算。通过阻尼温度谱测试了Al-Pb合金的阻尼性能,分析了阻尼峰的产生机理,发现两个阻尼峰分别来自晶界处的滑移与Pb相的熔化。 分析了Al-Pb合金的高温变形行为,研究了峰值应力下降的原因,计算了表观激活能并建立流变应力方程,结果表明其高温变形行为受热激活控制。