含Ag的Al-Cu-Mg合金熱壓縮流變行為及時效特征的研究.pdf

1、含Ag的Al-Cu-Mg合金以其良好的耐熱性能而已經(jīng)引了材料研究者的重視。這種合金與傳統(tǒng)的耐熱鋁合金相比，在150℃～250℃的高溫范圍內(nèi)力學(xué)性能依然保持良好。但是高合金化的高強鋁合金塑性差，熱變形時容易開裂，為此，采用活性熔劑保護(hù)熔煉，水冷銅模激冷鑄造技術(shù)制備了含Ag和Al-Cu-Mg合金，通過熱壓縮變形實驗，構(gòu)建了該合金的加工圖，并且研究了單級時效、多級斷續(xù)時效、形變時效以及應(yīng)力時效對該合金的力學(xué)性能和顯微組織的影響，為該合金的熱加

2、工工藝和時效制度的制定以及合金的工業(yè)應(yīng)用提供了依據(jù)。
　　 采用熱壓縮模擬實驗研究了含Ag的Al-Cu-Mg合金在熱變形過程中的流變應(yīng)力行為，實驗結(jié)果表明，含Ag的Al-Cu-Mg合金熱壓縮初期，會發(fā)生加工硬化效應(yīng);應(yīng)力超過峰值，合金會發(fā)生軟化;合金具有有正的應(yīng)變速率敏感性。含Ag的Al-Cu-Mg合金的變形激活能Q值為196 kJ/mol，熱壓縮變形時的流變本構(gòu)方程為(ε)=1.89×1013[sinh(0.0116σ)]7.

3、29 exp(-196000/RT)。此外，根據(jù)加工圖的分析，含Ag的Al-Cu-Mg合金進(jìn)行熱壓縮變形時有2個失穩(wěn)區(qū)域:一是低溫區(qū)，變形溫度為300～400℃、應(yīng)變速率為0.1～10 s-1的區(qū)域;二是高溫區(qū)，變形溫度為450～500℃、應(yīng)變速率為1.0～10 s-1的區(qū)域。斷裂和局部流變是產(chǎn)生失穩(wěn)的主要原因。合金在350℃以上具有很好的塑性，適宜的加工條件為溫度385～450℃，應(yīng)變速率0.001～0.003 s-1。該加工條件下，

4、合金發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶。
　　 采用硬度測試、雙電橋電阻率測試、室溫力學(xué)性能測試、金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡，研究了單級時效、多級斷續(xù)時效、形變時效以及應(yīng)力時效對含Ag的Al-Cu-Mg合金的力學(xué)性能和顯微組織的影響。含Ag的Al-Cu-Mg合金適宜的單級時效溫度為185℃/4h。斷續(xù)時效顯著改善合金塑性，并且，隨著高溫欠時效時間的延長，二次時效初始硬度升高，時效硬化速率加快。當(dāng)二次時效溫度為65℃時，合金中主要強化

5、相為G.P區(qū)和少量的Ω相，其峰值時效強度和硬度低于T6態(tài)，提高二次時效溫度至150℃，合金主要強化相為Ω相和少量的G.P區(qū)，其峰值強度和硬度略高于T6態(tài)。
　　 時效前的預(yù)變形能夠增加含Ag的Al-Cu-Mg合金中的位錯密度，促進(jìn)θ'相的析出，細(xì)化Ω相。形變時效可以提高含Ag的Al-Cu-Mg合金時效硬化速率，縮短峰時效時間。1％的預(yù)變形降低合金的峰值時效強度和硬度。預(yù)變形量ε≥2.5％時，合金強度和硬度隨著預(yù)變形量的增加而增加