高壓對Al-20Mg合金固態(tài)相變及力學(xué)性能影響.pdf

1、本文對 Al-20Mg合金高壓下固態(tài)相變進(jìn)行了研究，分析了溫度及壓力對Al-20Mg合金固態(tài)組織、物相及力學(xué)性能的影響，并對高壓試樣常壓時效機制及Al-Mg相圖富Al端隨壓力變化趨勢進(jìn)行了探討。
　　通過物相分析發(fā)現(xiàn)，Al-20Mg合金在2GPa200℃保溫保壓1h，其第二相由鑄態(tài)β相轉(zhuǎn)變?yōu)閬喎€(wěn)固溶體和γ相，γ相呈球狀分布于亞穩(wěn)固溶體中。在2GPa250℃保溫保壓1h，γ相相對粗化，出現(xiàn)奧斯瓦爾德熟化，亞穩(wěn)固溶體向無序固溶體轉(zhuǎn)變，

2、且原第二相與α-Al交界處的γ相出現(xiàn)溶解，此處過飽和固溶體中Mg原子有向α-Al擴散趨勢。在2GPa300℃保溫保壓1h，亞穩(wěn)固溶體消失，γ相含量較少，試樣固溶度出現(xiàn)大范圍不均勻。在2GPa350℃保溫保壓1h，γ相消失，得到全部Al基固溶體，但固溶度依舊不均勻。在2GPa400℃保溫保壓1h，得到均勻Al基固溶體。3GPa200℃保溫保壓1h及3GPa250℃保溫保壓1h與2GPa200℃保溫保壓1h及2GPa250℃保溫保壓1h對比

3、，試樣內(nèi)γ相減少，Al基固溶體增多，說明進(jìn)入Al基固溶體單相區(qū)所需溫度更低，壓力增加使Al-Mg相圖Al基固溶體區(qū)域擴大。Al-20Mg合金2GPa400℃保溫保壓1h后再經(jīng)常壓180℃時效10h處理，存在固溶體失穩(wěn)分解過程及密集析出區(qū)，析出相為有規(guī)律層片狀分布，不同晶粒層片取向不同，與沿母相特定慣習(xí)面析出有關(guān)。
　　高壓固溶的Al-20Mg合金是抗拉強度和塑性均顯著優(yōu)于常壓時效的Al-20Mg合金，這是由于高壓使試樣固溶度提高，

4、而且通過塑性變形后升溫再結(jié)晶使晶粒得到細(xì)化。高壓固溶能顯著改善Al-20Mg合金鑄態(tài)組織，鑄態(tài)Al-20Mg合金經(jīng)高壓固溶后的力學(xué)性能比高壓凝固的Al-20Mg合金要高。Al-20Mg合金經(jīng)2GPa250℃保溫保壓1h處理試樣斷裂方式為穿晶斷裂，斷裂強度取決于晶粒細(xì)化程度及第二相相間距。2GPa400℃保溫保壓1h的Al-20Mg合金及2GPa高壓凝固的Al-20Mg合金均為沿晶斷裂。Al-20Mg合金高壓固溶后再經(jīng)過常壓時效主要為解理