2297鋁鋰合金熱處理工藝與組織性能研究.pdf

1、2297鋁鋰合金因其具備輕質(zhì)高強(qiáng)度、可焊性好、耐疲勞等諸多優(yōu)點(diǎn)，在航空航天領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。為了實(shí)現(xiàn)該合金在熱處理過程中強(qiáng)度與塑性的匹配，本文對(duì)該合金的固溶和人工時(shí)效工藝進(jìn)行系統(tǒng)研究。采用拉伸試驗(yàn)、金相顯微觀察、SEM和TEM等手段分析其微觀組織與性能。得出以下結(jié)論：
　　①該合金在500℃~540℃下固溶淬火后，再進(jìn)行160℃/24h時(shí)效處理。研究結(jié)果表明，固溶時(shí)間60min一定時(shí)，在500℃~520℃范圍內(nèi)，隨著固溶溫

2、度的升高，第二相逐漸溶入基體中，硬度隨之增大，520℃時(shí)硬度達(dá)到最大值。當(dāng)固溶溫度升高到540℃時(shí)，第二相的數(shù)量變化不明顯，但是晶粒發(fā)生明顯粗化，硬度降低；固溶溫度520℃一定時(shí)，在20min~60 min范圍內(nèi)，隨固溶時(shí)間的延長(zhǎng)，基體中第二相逐漸減少，合金硬度隨之增大，60min時(shí)達(dá)到最大值。繼續(xù)延長(zhǎng)固溶時(shí)間，第二相數(shù)量幾乎沒有變化，但晶粒尺寸變大。該合金適宜的固溶制度是520℃/60min。
　?、谠谏鲜龅贸龅墓倘苤贫认?，進(jìn)行

3、時(shí)效工藝研究發(fā)現(xiàn)，時(shí)效溫度越高合金達(dá)到峰時(shí)效的時(shí)間越短，140℃、160℃、180℃和200℃時(shí)效達(dá)到峰時(shí)效時(shí)間分別是72h、60h、48h和24h。合金在時(shí)效過程中隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，強(qiáng)度先增加，到峰時(shí)效后其強(qiáng)度開始下降，而塑性一直下降。2297鋁鋰合金經(jīng)180℃/48h時(shí)效處理后，合金抗拉強(qiáng)度為471MPa，屈服強(qiáng)度是378MPa，延伸率是15.3％，其綜合性能最好，所以該合金適宜的時(shí)效制度是180℃/48h。
　　③通過對(duì)229

4、7鋁鋰合金進(jìn)行0~8%預(yù)變形+180℃人工時(shí)效處理工藝研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過2%預(yù)變形的合金在時(shí)效過程中，時(shí)效60h達(dá)到峰時(shí)效，此時(shí)合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率分別為470MPa、378MPa和16.5%。相較于2%預(yù)變形，經(jīng)過5%預(yù)變形時(shí)效處理，合金達(dá)到峰時(shí)間明顯縮短，24h達(dá)到峰時(shí)效，其抗拉強(qiáng)度提高10MPa，屈服強(qiáng)度提高45MPa，延伸率下降0.5%。繼續(xù)增加預(yù)變形量到8%，合金達(dá)到峰時(shí)效的時(shí)間為12h,但是合金力學(xué)性能有所下降。綜合