Al-5Cu-Ti-B合金組織和時效性能研究.pdf

1、Al-Cu合金是典型的時效硬化合金，固溶處理時，Cu溶入固溶體使晶格扭曲提高力學性能，人工時效時沉淀析出，使合金的強度大大提高。向Al-Cu合金中添加不同的合金元素，由于影響機制不同對沉淀相的析出起著不同程度的促進或抑制作用，能不同程度的影響Al-Cu合金的時效析出行為。本實驗通過向Al-5％Cu合金中加入不同含量的Ti、B或同時加入Ti、B，測試在不同狀態(tài)下試樣的硬度和拉伸力學性能，采用金相顯微鏡分析了鑄態(tài)、熱處理態(tài)的不同顯微組織，觀

2、察了試樣中的析出相形貌，采用掃描電鏡觀察了試樣的表面元素分布，并對有關機理作了探討研究，得到以下主要結(jié)論：
　　 鑄態(tài)時，向Al-5Cu合金中：
　　 （1）添加不同含量的B，當B添加量達到0.42％時，晶界得到明顯細化，組織分布也較為均勻。試樣的鑄態(tài)硬度和抗拉強度都出現(xiàn)先下降再上升的趨勢，但效果不太明顯；
　　 （2）單獨加入Ti時，Ti與Al反應生成了Al3Ti相，Al3Ti可作為α相的結(jié)晶核心，細化晶粒。當

3、Ti含量達到1.0％時，晶界得到明顯細化，但Ti含量過多時，會從鋁液中沉淀出來，形成長條狀的TiAl3相。Ti的添加使Al-5Cu試樣鑄態(tài)硬度明顯降低，但抗拉強度得到了提高；
　　 （3）同時加入Ti、B，在B含量0.67％基本不變的條件下，隨著Ti含量的增加，試樣的鑄態(tài)組織中出現(xiàn)明顯偏聚現(xiàn)象，鑄態(tài)硬度得到提高，而抗拉強度出現(xiàn)下降的趨勢。
　　 熱處理態(tài)時，向Al-5Cu合金中：
　　 （1）添加不同含量的B時，

4、試樣時效硬度曲線與Al-5Cu試樣變化趨勢相似，時效峰值也相差不明顯。含B量為0.42％的試樣時效硬度曲線一直處于最上方。含B試樣的時效抗拉強度呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，但整體都得到了提高；
　　 （2）單獨加入Ti時，含0.2％Ti的試樣時效硬度曲線與Al-5Cu試樣和加入B時的試樣時效硬度曲線變化趨勢相似，其他3組含Ti試樣的時效速度都明顯提高，峰值出現(xiàn)時間明顯提前。含Ti試樣的時效抗拉強度隨Ti含量的增加呈現(xiàn)下降趨勢；