Al--Cu--Li合金的制備與熱處理研究.pdf

1、鋁鋰合金材料是近年來航空航天材料中發(fā)展最為迅速的一種先進輕量化結構材料，具有密度低、彈性模量高、比強度和比剛度高等諸多優(yōu)異的綜合性能。用其代替常規(guī)高強度鋁合金可使結構質量減輕10％～20％，剛度提高15％～20％。鋁鋰合金在航空航天領域具有廣闊的應用前景，研究鋁鋰合金具有一定的理論和實際意義。
　　本文制備了Al-Cu-Li合金鑄錠，并對鑄錠進行了均勻化處理、軋制、固溶處理和時效處理。通過DSC差熱分析、金相組織顯微觀察(OM)、

2、掃描電鏡分析(SEM)、能譜分析(EDX)、拉伸力學性能測試、硬度測試等方法系統(tǒng)研究了Al-Cu-Li合金的均勻化工藝和軋板時效處理工藝以及合金中鐵雜質含量對合金顯微組織和力學性能的影響。取得了系列研究結果。
　　DSC差熱分析表明Al-Cu-Li合金的過燒溫度為507℃。Al-Cu-Li合金經(jīng)過450℃×3h+470℃×12h+500℃×12h均勻化后，較低溫度的吸熱峰消失，高溫吸熱峰顯著減小，低熔點共晶組織大部分溶解。450℃

3、×3h+470℃×12h+500℃×48h三階段均勻化制度可以使Al-Cu-Li合金可溶殘留相充分溶解。綜合考慮處理時間和工程實際應用的效率，基于本實驗的結果，本文建議采用450℃×3h+470℃×12h+500℃×12h的均勻化制度。Al-Cu-Li合金中的鐵雜質含量對均勻化過程和均勻化后的殘留相具有重要影響。隨著鐵雜質含量的增加，合金低熔點共晶組織開始熔化的溫度升高，鐵含量較高的合金需要較短的均勻化時間。鐵含量較低為0.09％時，主

4、要殘留相為Al2Cu相;而鐵含量較高（高于0.35％）時主要殘留相為Al2Cu相、Al7Cu2Fe和Al-Fe相。
　　Al-Cu-Li合金板材經(jīng)過505℃固溶處理并淬火后在180℃保溫，隨著保溫時間的延長，材料強度先升高而后降低，在20h達到峰值時效，即T6處理。此時合金抗拉強度達到613.2MPa，屈服強度達到562.4MPa，延伸率為3.4％。而固溶處理并淬火后的合金軋板經(jīng)過12％預變形后進行時效，即T8處理，在160℃保溫