Al-5Cu-Ti-B合金組織和時(shí)效性能研究.pdf

1、Al-Cu合金是典型的時(shí)效硬化合金，固溶處理時(shí)，Cu溶入固溶體使晶格扭曲提高力學(xué)性能，人工時(shí)效時(shí)沉淀析出，使合金的強(qiáng)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(jī)制不同對(duì)沉淀相的析出起著不同程度的促進(jìn)或抑制作用，能不同程度的影響Al-Cu合金的時(shí)效析出行為。本實(shí)驗(yàn)通過向Al-5％Cu合金中加入不同含量的Ti、B或同時(shí)加入Ti、B，測試在不同狀態(tài)下試樣的硬度和拉伸力學(xué)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(duì)有關(guān)機(jī)理作了探討研究，得到以下主要結(jié)論：
　　 鑄態(tài)時(shí)，向Al-5Cu合金中：
　　 （1）添加不同含量的B，當(dāng)B添加量達(dá)到0.42％時(shí)，晶界得到明顯細(xì)化，組織分布也較為均勻。試樣的鑄態(tài)硬度和抗拉強(qiáng)度都出現(xiàn)先下降再上升的趨勢，但效果不太明顯；
　　 （2）單獨(dú)加入Ti時(shí)，Ti與Al反應(yīng)生成了Al3Ti相，Al3Ti可作為α相的結(jié)晶核心，細(xì)化晶粒。當(dāng)

3、Ti含量達(dá)到1.0％時(shí)，晶界得到明顯細(xì)化，但Ti含量過多時(shí)，會(huì)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(qiáng)度得到了提高；
　　 （3）同時(shí)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(qiáng)度出現(xiàn)下降的趨勢。
　　 熱處理態(tài)時(shí)，向Al-5Cu合金中：
　　 （1）添加不同含量的B時(shí)，

4、試樣時(shí)效硬度曲線與Al-5Cu試樣變化趨勢相似，時(shí)效峰值也相差不明顯。含B量為0.42％的試樣時(shí)效硬度曲線一直處于最上方。含B試樣的時(shí)效抗拉強(qiáng)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(dú)加入Ti時(shí)，含0.2％Ti的試樣時(shí)效硬度曲線與Al-5Cu試樣和加入B時(shí)的試樣時(shí)效硬度曲線變化趨勢相似，其他3組含Ti試樣的時(shí)效速度都明顯提高，峰值出現(xiàn)時(shí)間明顯提前。含Ti試樣的時(shí)效抗拉強(qiáng)度隨Ti含量的增加呈現(xiàn)下降趨勢；