Nghiên cứu xác lập công nghệ nhiệt luyện hợp kim nhôm b96u 1 ứng dụng trong quân sự

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KIM XUÂN LỘC NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CÔNG NGHỆ NHIỆT LUYỆN HỢP KIM NHÔM B96Ц-1 ỨNG DỤNG TRONG QUÂN SỰ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU Hà Nội – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KIM XUÂN LỘC NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CÔNG NGHỆ NHIỆT LUYỆN HỢP KIM NHÔM B96Ц-1 ỨNG DỤNG TRONG QUÂN SỰ Chuyên ngành: Khoa học Kỹ thuật Vật liệu LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT VẬT LIỆU Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Vân Thanh Hà Nội – 2018 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN THỊ VÂN THANH LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu trình bày luận văn hồn tồn trung thực tơi, khơng vi phạm điều luật sở hữu trí tuệ pháp luật Việt Nam Nếu sai, tơi hồn tồn chịu trách nhiệm trước pháp luật TÁC GIẢ LUẬN VĂN Kim Xuân Lộc Học viên: Kim Xuân Lộc Khoa học Kỹ thuật vật liệu 2015B LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN THỊ VÂN THANH LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành trường Đại học Bách khoa Hà Nội Được phân công Viện Khoa học Kỹ thuật Vật liệu trường Đại học Bách khoa Hà Nội đồng ý giáo viên hướng dẫn TS Nguyễn Thị Vân Thanh, kèm theo định số 4982/QĐ-ĐHBK-SĐH ngày 17 tháng 12 năm 2015 Hiệu trưởng trường Đại học Bách khoa Hà Nội việc giao đề tài luận văn thạc sĩ, thực đề tài “Nghiên cứu xác lập công nghệ nhiệt luyện hợp kim nhôm B96Ц-1 ứng dụng quân sự” Trước hết xin gửi đến cô giáo hướng dẫn TS Nguyễn Thị Vân Thanh lời cảm ơn tự đáy lòng sâu sắc hướng dẫn tận tình, chu đáo, giúp đỡ suốt trình làm luận văn Nhân đây, tơi tỏ lịng biết ơn đến giúp đỡ thầy, cô, anh chị Bộ môn Vật liệu học, Xử lý nhiệt bề mặt- Viện Khoa học Kỹ thuật Vật liệu - Đại học Bách khoa Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Xí nghiệp Cơ khí 59 tạo điều kiện giúp đỡ thiết bị, vật tư liên quan đến thử nghiệm trình thực luận văn tốt nghiệp Trong trình thực nghiên cứu, thử nghiệm viết báo cáo luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Kính mong nhận đóng góp ý kiến thầy bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn chỉnh Xin chân thành cảm ơn! Học viên: Kim Xuân Lộc Khoa học Kỹ thuật vật liệu 2015B LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN THỊ VÂN THANH Trang MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN I TỔNG QUAN VỀ HỢP KIM NHÔM HỆ Al-Zn-Mg-Cu 1.1 Hợp kim nhôm biến dạng độ bền cao hệ Al-Zn-Mg-Cu 1.1.1 Ký hiệu thành phần hóa học 1.1.2 Đặc tính chung 1.1.3 Ảnh hưởng nguyên tố hợp kim 1.1.4 Đặc điểm nhiệt luyện 1.2 Tổng quan hợp kim nhôm B96Ц-1 1.2.1 Khái quát chung 1.2.2 Ảnh hưởng nguyên tố hợp kim đến hợp kim B96Ц-1 1.2.3 Ảnh hưởng tạp chất đến hợp kim B96ц-1 II CÔNG NGHỆ NHIỆT LUYỆN HỢP KIM NHÔM 2.1 Ủ đồng hóa (đồng hóa thành phần) 2.2 Tơi 2.3 Hóa già 2.3.1 Các giai đoạn phân hóa dung dịch rắn 2.3.2 Sự kết tụ phần tử tiết 2.3.3 Sự biến đổi tính hóa già 2.3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian hóa già 2.3.5 Ảnh hưởng tổ chức sau hóa già đến đặc tính ăn mịn điện hóa hợp kim 2.3.6 Ảnh hưởng thời gian hóa già tự nhiên 2.4 Hóa già phân cấp hợp kim B96Ц-1 2.4.1 Hóa già hai cấp CHƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Sơ đồ quy trình thực nghiệm 2.2 Mẫu thực nghiệm quy trình cơng nghệ nhiệt luyện 2.2.1 Mẫu nghiên cứu 2.2.2 Quy trình nhiệt luyện 2.2.3 Thiết bị nhiệt luyện 2.3 Phương pháp nghiên cứu thiết bị phân tích 2.3.1 Phân tích tổ chức tế vi 2.3.2 Phân tích pha định tính Học viên: Kim Xuân Lộc 4 4 5 7 10 11 11 11 13 17 17 18 19 20 21 22 22 23 25 25 26 26 29 32 33 33 34 Khoa học Kỹ thuật vật liệu 2015B LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN THỊ VÂN THANH 2.3.3 Xác định tiêu tính: Độ bền, độ dẻo, độ cứng 2.3.4 Xác định đặc tính ăn mịn điện hóa CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 3.1 Khảo sát mẫu hợp kim nhôm B96Ц-1 trạng thái cung cấp 3.1.1 Khảo sát thành phần hợp kim 3.1.2 Khảo sát tính 3.1.3 Khảo sát tổ chức tế vi 3.2 Khảo sát cơng nghệ tơi hóa già truyền thống 3.2.1 Khảo sát công nghệ hợp kim nhôm B96Ц-1 3.2.2 Khảo sát cơng nghệ hóa già hợp kim nhơm B96Ц-1 3.3 Cơng nghệ hóa già hai cấp hợp kim B96Ц-1 3.3.1 Quy trình hóa già loại (1800C-2h) 3.3.2 Quy trình hóa già loại (1800C-1h) 3.3.3 Ảnh hưởng thời gian hóa già cấp thứ thứ hai đến tổ chức tính hợp kim sau hóa già hai cấp 3.4 Tính chất ăn mịn điện hóa hợp kim B96ц-1 sau nhiệt luyện KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO Học viên: Kim Xuân Lộc 36 38 40 40 40 40 41 42 42 49 55 55 60 67 68 71 73 74 Khoa học Kỹ thuật vật liệu 2015B LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN THỊ VÂN THANH DANH MỤC BẢNG BIỂU Tên bảng, nội dung Trang Bảng 1.1: Thành phần hóa học số hợp kim hệ Al-Zn-Mg-Cu Bảng 1.2 Thành phần hóa học hợp kim nhôm B96ц-1 (ТУ 1-2-486-86) Bảng 1.3 Các pha liên kim có hợp kim B96Ц-1 10 Bảng 1.4 Thời gian giữ nhiệt hợp kim nhôm biến dạng 16 Bảng 1.5 Ảnh hưởng thời gian di chuyển tới độ bền hợp kim nhơm 16 B96Ц-1 sau hóa già Bảng 1.6 Thời gian thích hợp cho hóa già nhân tạo sau tơi 22 Bảng 2.1 Kích thước mẫu thử kéo (TCVN 197-1:2014) 28 Bảng 3.1 Thành phần nguyên tố hóa học mẫu thí nghiệm 40 Bảng 3.2 Chỉ tiêu tính mẫu thí nghiệm trạng thái cung cấp 40 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ đến tính HK nhơm B96Ц-1 44 Bảng 3.4 Ảnh hưởng thời gian giữ nhiệt 470 C đến tính 45 hợp kim nhơm B96Ц-1 Bảng 3.5 Ảnh hưởng nhiệt độ hóa già đến tính HK nhơm B96Ц-1 49 Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian hóa già đến tính hợp kim nhơm 52 B96Ц-1 Bảng 3.7 Cơ tính hợp kim nhơm B96Ц-1 hóa già cấp với cấp 59 0 180 C-2h cấp 120 C thời gian giữ nhiệt thay đổi Bảng 3.8 Ảnh hưởng thời gian hóa già cấp 1800C-1h 1200C65 4,5,7,9,11,13h đến tính hợp kim nhơm B96Ц-1 Bảng 3.9 Các thơng số ăn mịn điện hóa mẫu thí nghiệm 70 Học viên: Kim Xuân Lộc Khoa học Kỹ thuật vật liệu 2015B LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN THỊ VÂN THANH DANH MỤC HÌNH VẼ Tên hình, nội dung Hình 1.1 Giản đồ chọn nhiệt độ đồng hóa Hình 1.2 Nguyên tắc chọn nhiệt độ cho hợp kim nhơm Hình 1.3 Giản đồ pha Al-Mg-Zn-Cu với Zn=6% Hình 1.4 Giản đồ nguội liên tục hợp kim AA7150 Hình 1.5 Quy trình hóa già hai cấp (T1