检索结果-南通市图书馆

作者：李星辉山东理工大学

学位级别：硕士

随着电气电工、新能源电动汽车行业的飞速发展,铝及铝合金导体因具有密度小、比强度比刚度高、便于安装、价格低等优势,逐渐取代目前广泛应用的铜及铜合金导体,在架空输电线领域展现出广阔的应用前景,对于国家可持续发展、能源利用高效... 详细信息

随着电气电工、新能源电动汽车行业的飞速发展,铝及铝合金导体因具有密度小、比强度比刚度高、便于安装、价格低等优势,逐渐取代目前广泛应用的铜及铜合金导体,在架空输电线领域展现出广阔的应用前景,对于国家可持续发展、能源利用高效化、加速实现“双碳”任务目标具有重要战略意义。目前,为了满足架空输电线的综合性能需求,越来越多型号的导电铝合金被研究出来,其中6101铝合金是最常用的导电铝合金之一。本文以6101铝合金为研究对象,借助成分调控、复合硼化处理、热挤压变形、热处理等方式,优化合金成分、改善合金微观组织,同步提升其力学性能和导电性。本文主要研究内容及结论如下:(1)合金成分对6101铝合金导电-力学性能的影响以6101为研究对象,在6101成分范围内探究最佳的Mg、Si、Fe添加量,结合热处理来同步提高其导电性和力学性能。首先,实验结合理论计算,确定了两种最佳的Mg和Si添加量:Al-0.7Mg-0.5Si和Al-0.4Mg-0.7Si,其导电率分别为51.5%IACS(国际标准退火铜)和51.4%IACS,经过均匀化处理后,其导电率分别提高到57.0%IACS和55.7%IACS。在此基础上,考虑到合金导电性和力学性能的同步优化,加入适量Fe并进行热处理。研究结果表明,对于6101铝合金,理想的Mg/Si质量比为1.4,高Mg低Si有利于获得良好的导电性和力学性能,而且低Mg/Si质量比时,合金导电率需要更长的时间来达到峰值。最终,通过调整6101铝合金中Mg、Si、Fe含量,获得一种Al-0.7Mg-0.5Si-0.2Fe合金,均匀化处理后其导电率可以达到56.3%IACS,硬度为91.3 Hv。(2)熔体复合处理对Al-0.7Mg-0.5Si-0.2Fe合金导电性的影响对Al-0.7Mg-0.5Si-0.2Fe进行常规硼化处理和过渡族金属元素辅助硼化处理,并详细研究了过渡族金属元素(Zr、V、Ti)对复合硼化处理的影响机制。结果表明,Al-0.7Mg-0.5Si-0.2Fe的导电率随着B含量的增加先上升后下降,在B添加量为0.09%时(除非另有说明,本文中所有成分均为wt.%),导电率达到最大值53.4%IACS。通过分析常规硼化处理沉淀层发现,硼化处理产物是具有核壳结构的掺杂型Al B@TMB多元硼化物,核心是未反应的Al B,故常规硼化反应不充分、硼化处理效率较低。本文利用掺杂型硼化物中过渡族金属元素能相互取代的特性,在添加0.09%B基础上,引入不同含量的过渡族金属元素(Zr、V、Ti)以打破核壳结构,促进硼化反应充分进行。研究发现,当Zr、V和Ti的添加量为0.05%、0.06%和0.03%时,Al-0.7Mg-0.5Si-0.2Fe的导电率分别达到54.2%IACS、53.9%IACS和53.7%IACS。其中Zr辅助硼化处理效果最佳,Al-0.7Mg-0.5Si-0.2Fe的导电率比未处理时(50.1%IACS)提升8.2%。通过热力学和动力学两方面分析得知,微量Zr更有利于促进熔体中过渡族金属元素杂质继续与核心的Al B充分反应,打破核壳结构,从而实现高效硼化,最终使Al-0.7Mg-0.5Si-0.2Fe的导电性得到明显提升。(3)热挤压和热处理对Al-0.7Mg-0.5Si-0.2Fe合金导电-力学性能的影响在上述研究基础上,对Al-0.7Mg-0.5Si-0.2Fe合金进行形变和热处理,研究挤压比和热处理对其微观组织和导电-力学性能的影响。研究发现,经过挤压比36:1和100:1的热挤压后,合金导电率分别为53.5%IACS和52.0%IACS,由于形变引入了位错、变形织构等,故与铸态合金相比,其导电率略微下降。为实现合金力学性能和导电性的同步提升,对上述合金进行热处理并探究最佳热处理工艺,研究结果表明:挤压比100:1+540℃/2h固溶+240℃/12 h时效,极限拉伸强度达到282 MPa,导电率为59.1%IACS;挤压比100:1+540℃/2h固溶+240℃/16 h时效,极限拉伸强度达到254 MPa,导电率为61.1%IACS;挤压比100:1+540℃/2h固溶+240℃/1 h+180℃/8 h双级时效,极限拉伸强度为268 MPa,导电率为60.1%IACS。通过热处理消除了热挤压引入的位错等缺陷,使固溶元素析出,形成第二相,且第二相粒子破碎细化,分布均匀,使6101铝合金导电性和力学性能得到明显提升,并为后续6101铝合金研究提供了基础。

关键词： 6101铝合金熔体复合处理热处理导电性力学性能热挤压变形

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

6101铝合金导电轨型材双级时效工艺

引用

轻合金加工技术 2013年第12期41卷 33-36页

作者：王华烟台南山学院材料与冶金工程学院山东龙口265713

利用正交试验法对6101铝合金导电轨型材的双级时效工艺进行了研究,测试并分析了其拉伸力学性能和电导率。结果表明,6101铝合金导电轨型材适宜的双级时效工艺为175℃8 h+195℃2 h。在此条件下,6101铝合金的抗拉强度、伸长率和电导率分别... 详细信息

利用正交试验法对6101铝合金导电轨型材的双级时效工艺进行了研究,测试并分析了其拉伸力学性能和电导率。结果表明,6101铝合金导电轨型材适宜的双级时效工艺为175℃8 h+195℃2 h。在此条件下,6101铝合金的抗拉强度、伸长率和电导率分别为230 N/mm2、14.5%和56.15%IACS,具有较好的综合性能。一级时效温度和二级时效温度对合金的性能影响显著,而一级时效时间和二级时效时间影响较小。

关键词： 6101铝合金导电轨型材双级时效正交试验

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

6101铝合金的时效热处理研究

6101铝合金的时效热处理研究

引用

作者：刘振兴中南大学

学位级别：硕士

与纯铝导体相比,铝合金导体具有更高强度,可通过成分、加工方式及热处理来调节导体的综合性能的特点。本文以6101铝合金为基础,在优化铸锭均匀化热处理制度和固溶制度的前提下,研究了6101铝合金在不同时效制度下,析出相类型和析出相特... 详细信息

与纯铝导体相比,铝合金导体具有更高强度,可通过成分、加工方式及热处理来调节导体的综合性能的特点。本文以6101铝合金为基础,在优化铸锭均匀化热处理制度和固溶制度的前提下,研究了6101铝合金在不同时效制度下,析出相类型和析出相特点对合金导电率的作用。研究的主要结论如下：(1)确定了合金的最佳均匀化与固溶制度。采用560℃/8h+空冷均匀化热处理制度,铸态合金中枝晶偏析消除、大部分非平衡第二相Mg2Si回溶到基体中,部分棒状β-AlFeSi相转变为α-AlFeSi相,鱼骨状和长条状α-AlFeSi相发生断续化分裂成多段,提高合金塑性,有利于后续压力加工。固溶制度为525℃/1h+水淬。固溶过程中,固溶程度随着温度上升而增大。虽然520℃--530℃固溶程度最高,但再结晶晶粒长大,晶粒度级别降至3.07。(2)探究了自然时效与预时效对6101铝合金导电率的作用。固溶水淬后合金固溶体在室温下自发进行自然时效,形成大量室温下稳定并长期存在的原子团簇和少量GP(Ⅰ)区;195℃/30min预时效后,产生大量原子团簇和较多的GP(Ⅰ)区与GP(Ⅱ)区(pre-β"相),并在后续时效过程中直接转变为β"相。原子团簇和小尺寸GP区使相界面应变能增大,强化了合金,增加了自由电子的散射程度,导致合金电阻率增大。(3)探究了人工时效热处理过程中相变规律及相特点。时效温度在175℃下析出相主要为β"相,185℃与195℃下析出相为β"相与β'相的混合,相尺寸随温度升高而增大,导致175℃下峰值硬度及强度均高于185℃与195℃下,导电率则相反。双级时效热处理195℃/30min+175℃/540min最终的时效强化相也为β"相。T6态(175℃/720min)的析出相平均长度为21±15m,双级时效的析出相平均长度为10±2.5nm,而T7态(195℃/210min)的析出相平均尺寸在100m以上。(4)探究了析出相对6101铝合金电阻率的影响规律：原子团簇

关键词： 6101铝合金 β"相时效电阻率析出动力学

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

时效处理工艺对6101铝合金性能的影响

引用

热加工工艺 2019年第22期48卷 172-175页

作者：游玉萍广东省工业分析检测中心

采用单级时效和双级时效处理工艺制备出了综合性能优异的6101铝合金材料,研究了单级时效工艺及双级时效工艺对铝合金材料性能的影响。采用透射电镜(TEM)对6101铝合金材料的第二相组成、分布及无晶析出带(PFZ)进行表征,测试了6101铝合金... 详细信息

采用单级时效和双级时效处理工艺制备出了综合性能优异的6101铝合金材料,研究了单级时效工艺及双级时效工艺对铝合金材料性能的影响。采用透射电镜(TEM)对6101铝合金材料的第二相组成、分布及无晶析出带(PFZ)进行表征,测试了6101铝合金抗拉强度和导电率。结果表明:当双级时效工艺为200°C/2 h+240°C/4 h时,6101铝合金的综合性能达到最优:其抗拉强度为200 MPa,导电率为5&0%IACS,比单级时效的综合性能更优。

关键词：时效处理 6101铝合金抗拉强度导电率综合性能

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于正交试验的6101铝合金热处理工艺研究

引用

热加工工艺 2018年第12期47卷 132-136页

作者：黄奎许泽兵于梅花陈军任邓松云黄茂桥任月路广西南南铝加工有限公司广西铝合金材料与加工重点实验室广西南宁530031 广西大学资源环境与材料学院广西南宁530004

采用正交试验法研究了热处理工艺对6101板材强度和导电率的影响,同时,利用皮尔逊相关系数公式计算并分析了强度和导电率之间的相关性。结果表明：时效温度、时效时间分别是影响导电率和折弯效果的第一、第二主要因素;固溶温度、固溶时... 详细信息

采用正交试验法研究了热处理工艺对6101板材强度和导电率的影响,同时,利用皮尔逊相关系数公式计算并分析了强度和导电率之间的相关性。结果表明：时效温度、时效时间分别是影响导电率和折弯效果的第一、第二主要因素;固溶温度、固溶时间分别是影响抗拉强度和屈服强度的第一、第二主要因素。抗拉强度与导电率的相关系数为-0.52,屈服强度和导电率的相关系数为-0.42。实际生产线选用520℃/15 min＋190℃/27 h热处理工艺,6101板材的导电率≥57%IACS,抗拉强度≥200 MPa,屈服强度≥175 MPa,折弯为无明显可见裂纹或无可见裂纹。

关键词： 6101铝合金热处理工艺导电率力学性能

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

硼化处理对6101铝合金挤压型材导电性能的影响

引用

轻合金加工技术 2020年第4期48卷 42-46页

作者：周伟莫宇飞苏智琦向晶广西南南铝加工有限公司广西南宁530031 广西铝合金材料与加工重点实验室广西南宁530031

通过金相观察、透射电镜、能谱分析、导电率测试,探讨硼化处理对6101铝合金型材导电性能的影响.试验研究结果表明:添加B有利于提升6101铝合金的导电性能,当添加w(B)=0.07%时,硼化处理效果最好,可将6101铝合金的导电率提高至58%IACS以上.

关键词：硼化处理 6101铝合金型材导电性

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

6101铝合金挤压型材力学性能及电导率的探究

引用

铝加工 2019年第1期42卷 24-27页

作者：张悦邸静海刘生辉周天骄于年峰辽宁忠旺集团有限公司辽阳辽宁111003

6101铝合金常用于加工高强度母线导体。为了使其电导率大于55%IACS、抗拉强度达到172～221 MPa,同时屈服强度也能达到138～186 MPa,进而达到产品相关要求,研究了时效处理后型材的高倍金相组织、表面质量、硬度、电导率和力学性能。结果... 详细信息

6101铝合金常用于加工高强度母线导体。为了使其电导率大于55%IACS、抗拉强度达到172～221 MPa,同时屈服强度也能达到138～186 MPa,进而达到产品相关要求,研究了时效处理后型材的高倍金相组织、表面质量、硬度、电导率和力学性能。结果表明,当铸锭加热温度在470～490℃、挤压速度在15～20 m/min时,挤压过程中三种型材表面机械纹均匀,表面质量较好。经过峰值时效(175±5)℃×7 h和过时效(200±5)℃×5 h处理后,不同尺寸的型材的硬度和电导率均满足产品要求。当时效制度为过时效(200±5)℃×5 h时,型材电导率大于55%IACS,屈服强度、抗拉强度符合产品要求。

关键词： 6101铝合金母线导体力学性能电导率时效制度

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论