顯微組織對2219鋁合金蠕變裂紋擴展行為的影響.pdf

1、2219鋁合金在航空航天領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，作為耐熱鋁合金的代表，關(guān)于其高溫斷裂性能的研究卻少有報道。本文通過實驗分析，探究了載荷及晶粒度對2219鋁合金蠕變裂紋擴展性能的影響。
　　首先對固溶態(tài)2219鋁合金冷軋變形，變形量分別為50%和75%，隨后在400-540℃之間再結(jié)晶退火處理，觀察其晶粒尺寸和顯微硬度隨退火溫度的變化。結(jié)果表明，當退火時間為1h時，隨著退火溫度的升高，兩種變形量的實驗材料的晶粒尺寸基本都呈現(xiàn)先減小后增大

2、的趨勢，并且都在480℃退火時，平均晶粒尺寸最小；在相同再結(jié)晶退火條件下，大變形量可以獲得更細小均勻的晶粒；顯微硬度則隨著退火溫度的升高而增大。原材料經(jīng)50%冷軋變形并在540℃退火1h后，生成等軸晶的平均尺寸為33.20μm；經(jīng)75%冷軋變形并在520℃退火1h時后，生成等軸晶的平均尺寸19.39μm。
　　對上述兩種等軸晶組織的材料進行310℃不同時間下的高溫時效處理，研究材料第二相以及晶粒尺寸隨時效時間變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)兩組實驗

3、材料的微觀組織都在時效16h后達到穩(wěn)定狀態(tài)。
　　為研究載荷對材料蠕變裂紋擴展性能的影響，對時效后的實驗材料在300℃開展不同載荷下的蠕變裂紋擴展實驗，發(fā)現(xiàn)材料在相同時刻的蠕變裂紋擴展速率隨著載荷的增加而增大；分別利用斷裂力學(xué)參數(shù)應(yīng)力強度因子KI、凈截面應(yīng)力σnet和修正J積分C*關(guān)聯(lián)該實驗條件下的蠕變裂紋擴展速率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)應(yīng)力強度因子KI關(guān)聯(lián)性最好；對時效后的兩種不同顯微組織的實驗材料進行相同條件下的蠕變裂紋擴展實驗，發(fā)現(xiàn)晶粒越