新型鋁鋰合金的熱處理工藝及淬火態(tài)成形性能研究.pdf

1、為了實現(xiàn)新型鋁鋰合金2060在熱處理過程中的強度與塑性匹配并改善韌性性能，探索新型鋁鋰合金淬火態(tài)(W態(tài))成形的可行性，本文以“固溶-淬火態(tài)成形-時效”工藝路線為指導(dǎo)，對新型鋁鋰合金的固溶、時效工藝以及W態(tài)成形性能進(jìn)行系統(tǒng)研究。采用拉伸試驗、撕裂試驗測試2060鋁鋰合金的力學(xué)性能；采用透射電子顯微鏡(TEM)分析其微觀組織。
　　首先，探索固溶溫度與時間對2060鋁鋰合金組織和性能的影響。研究結(jié)果表明，在所研究的固溶溫度(475℃-

2、555℃)范圍內(nèi)，隨著固溶溫度的升高，抗拉強度和屈服強度隨之提升，塑性降低，斷裂韌性下降；而固溶時間(15min-45min)對該鋁鋰合金強度和塑性的影響較小。采用515℃-535℃，30min的固溶工藝，可實現(xiàn)較好的強度與塑性匹配。2060鋁鋰合金經(jīng)過固溶-時效過程后的主要析出相為T1相和δ'相。
　　其次，通過對2060鋁鋰合金自然時效行為和W態(tài)成形性能研究發(fā)現(xiàn)，該合金室溫自然時效響應(yīng)速度較快，而在低于-25℃環(huán)境下幾乎不發(fā)生

3、自然時效現(xiàn)象。2060鋁鋰合金在T4態(tài)的主要強化相為δ′相，塑性、韌性較好，但強度較低。其淬火后60min之內(nèi)塑性變形過程會出現(xiàn)Portevin-Le Chatelier(PLC)效應(yīng)；該合金在不同方向上的應(yīng)變硬化指數(shù)(n值)較為一致但隨著自然時效時間的延長迅速下降；而塑性應(yīng)變比(r值)存在明顯的各向異性，但隨著自然時效時間的延長無較大變化。
　　最后，對采用525℃，30min固溶后的2060鋁鋰合金分別進(jìn)行了單級、多級人工時效

4、以及預(yù)變形+人工時效工藝研究。在單級時效中，隨著時效溫度的升高和時效時間的延長，該合金的強度升高、塑性降低；預(yù)時效階段的主要強化相為T1相δ'相，隨著時效的進(jìn)行，δ'相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)門1相，并伴隨著無沉淀相析出帶(PFZ)的寬化。采用高溫(165℃)后低溫(130℃-140℃)的多級時效工藝研究發(fā)現(xiàn)，165℃，10h+140℃，30h-35h后可實現(xiàn)較好的強度與塑性匹配，大量細(xì)小的T1相彌散分布在基體中。通過對2060鋁鋰合金進(jìn)行0-5.5