Al-Cu-Mg-(Ag)合金的析出及變形行為研究.pdf

1、2XXX系鋁合金具有高比強(qiáng)度、優(yōu)異的高溫性能、良好的耐磨損性能及高耐損傷容限等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用為航空航天結(jié)構(gòu)材料。在高Cu/Mg比的Al-Cu-Mg合金中加入微量Ag能使合金析出一種新的時(shí)效強(qiáng)化相(Ω相)，提高了該系合金的時(shí)效硬化能力、熱穩(wěn)定性和蠕變性能。
　　 論文主要研究了Al-Cu-Mg合金在高溫?zé)釅嚎s變形過程中的變形特征、加工圖和組織演變；探討了預(yù)拉伸變形對(duì)Al-Cu-Mg合金組織和性能的影響機(jī)理；分析和討論了Al-Cu

2、-Mg-Ag合金中Ω相在不同溫度時(shí)效的析出行為；并提出了一種能夠提高Al-Cu-Mg-Ag合金冷變形板材室溫和高溫力學(xué)性能的雙級(jí)時(shí)效工藝。獲得如下結(jié)論：
　　 (1)Al-3.78Cu-1.67Mg合金的流變應(yīng)力隨應(yīng)變?cè)黾佣杆僭龃笾练逯?。合金的峰值?yīng)力隨應(yīng)變速率增加和變形溫度減少而增大。合金熱變形行為可用雙曲正弦形式的本構(gòu)方程描述，其變形激活能為277.8kJ/mol。
　　 (2)適合Al-3.78Cu-1.67Mg

3、合金軋制、擠壓和鍛造等熱加工的變形工藝為變形溫度為390-420℃，應(yīng)變速率為0.1-1s-1。合金的主要軟化機(jī)制在高Z值為動(dòng)態(tài)回復(fù)；低Z值為連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。熱變形過程中動(dòng)態(tài)析出的Al3Zr和Al20Cu2Mn3粒子抑制動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，并提高合金的變形激活能。
　　 (3)隨著預(yù)拉伸變形量的增大，Al-3.78Cu-1.67Mg合金自然時(shí)效態(tài)的硬度和屈服強(qiáng)度明顯提高，而抗拉強(qiáng)度基本保持不變，延伸率顯著下降。合金經(jīng)10％預(yù)拉伸變形處理

4、后，位錯(cuò)密度增大，晶粒的長寬比提高，其抗剝落腐蝕性能降低。
　　 (4)Al-4.66Cu-0.51Mg-0.52Ag合金在145-450℃時(shí)效1h均可析出Ω相。隨著時(shí)效溫度的提高，Ω相的尺寸增大；而Ω相的數(shù)量密度在200℃達(dá)到最大值。
　　 (5)雙級(jí)時(shí)效熱處理可顯著提高Al-4.94Cu-0.43Mg-1.04Ag合金冷變形板材的硬度值。與傳統(tǒng)的T8峰值時(shí)效態(tài)相比，合金雙級(jí)時(shí)效峰值的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度可提高3-7％，