2297鋁合金合金化及熱變形行為研究.pdf

1、本文采用鑄錠冶金法制備了不同Cu、Li含量的2297鋁合金以及含Zr、Er和不含Zr、Er的合金，采用金相組織觀察(OM)、X射線衍射分析(XRD)、掃描電鏡觀察(SEM)和透射電鏡觀察(TEM)等組織分析技術以及硬度、拉伸強度等性能測試手段，研究了主合金化元素Cu和Li、微合金化元素Zr和Er對2297鋁合金組織和性能的影響，采用Gleeble-1500熱模擬機對2297鋁合金進行熱壓縮實驗，獲得了真應力-真應變曲線，通過OM對變形組

2、織進行觀察，建立了本構模型，繪制了熱加工圖，為熱加工工藝改進提供理論依據(jù)。主要結論如下:
　　1)時效態(tài)2297鋁合金的主要析出相為Al2CuLi(T1相，T6峰時效時，T1相的尺寸較大，相數(shù)量密度較小，晶界較為平直，晶界處析出相稀少，T8峰時效時，T1相較為細小且彌散分布，晶界略顯彎曲，且晶界處存在大量析出相。
　　2)2297鋁合金的強度隨著Cu和Li含量的增加而增加，當Cu、Li含量均為中限值時，合金具有最佳的綜合力學

3、性能:T6峰時效時，Rm為420.3MPa，Rp0.2為338.5MPa，延伸率為13％; T8峰時效時，Rm為466.4MPa，Rp0.2為419.6MPa，延伸率為12.5％。
　　3)在Al-Cu-Li合金中添加0.12wt.％Zr可以顯著細化鑄態(tài)合金的晶粒，添加0.2wt.％Er只能細化枝晶組織。復合添加Zr和Er，不僅可以顯著阻礙再結晶，還可以提高合金的力學性能，T6峰時效態(tài)合金的抗拉強度達到435.8MPa，比不含Zr

4、和Er的合金高12.8％。
　　4)2297鋁合金的流變應力隨著變形溫度的升高而降低，隨著應變速率的增加而增加。采用修正的Johnson Cook模型、Arrhenius模型和BP-ANN模型對2297鋁合金的流變行為進行預測，通過有效性評估，BP-ANN模型表現(xiàn)出良好的性能，可以用于預測2297鋁合金的流變行為。
　　5)2297鋁合金的熱加工失穩(wěn)區(qū)主要由兩部分組成:300-340℃和0.01-1s-1、350-500℃和