新型Al-Li合金時(shí)效析出行為與強(qiáng)化機(jī)制.pdf

1、第三代鋁鋰微合金元素種類多，沉淀相的種類、形貌及相互之間的競(jìng)爭析出關(guān)系復(fù)雜，為研發(fā)出新型綜合性能良好的鋁鋰合金帶來了困難。本文通過研究兩種鋁鋰合金各時(shí)效態(tài)的力學(xué)性能和顯微組織結(jié)構(gòu)，建立起合金成分、顯微組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能之間對(duì)應(yīng)關(guān)系。
　　本文采用的實(shí)驗(yàn)材料為2A97-T3、2A97-T4及2060-T8E30鋁合金，主要研究內(nèi)容為時(shí)效析出行為及沉淀相的強(qiáng)化機(jī)制，通過時(shí)效處理獲得具有不同顯微組織結(jié)構(gòu)的不同時(shí)效狀態(tài)的試樣；利用TEM對(duì)

2、其沉淀相的種類、形態(tài)、數(shù)量及分布等進(jìn)行了表征，利用DSC分析了其時(shí)效析出行為；并通過硬度試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)測(cè)定了其力學(xué)性能；結(jié)合其顯微組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能分析了時(shí)效強(qiáng)化機(jī)制；最后，分析了合金元素對(duì)沉淀相種類、時(shí)效析出行為及強(qiáng)化機(jī)制的影響。
　　對(duì)2A97-T3及2A97-T4鋁合金時(shí)效處理后的力學(xué)性能和顯微組織結(jié)構(gòu)的表征表明，125℃時(shí)效時(shí)，沉淀相溶解，125℃/16h+155℃/24h時(shí)效后，合金的強(qiáng)塑性匹配較好，此時(shí)，2A97-T4

3、鋁合金的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率分別為497.3MPa、552.7MPa和8.4％，2A97-T3鋁合金的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率分別為561MPa、600MPa和8%；時(shí)效過程中析出的沉淀相主要為GP區(qū)、δ?、θ?和T1相，組織演變過程為GP區(qū)+δ?→GP區(qū)和δ?溶解→GP區(qū)+δ?+θ?+少量的T1→δ?+θ?+大量的T1；預(yù)拉伸抑制GP區(qū)的形成，促進(jìn)T1相的形成，提高合金強(qiáng)度。
　　對(duì)2060鋁合金各時(shí)效態(tài)的力學(xué)性能和顯微

4、組織結(jié)構(gòu)的研究表明，固溶淬火后自然時(shí)效24h后，合金的力學(xué)性能基本保持不變，143℃時(shí)效時(shí)，強(qiáng)度先上升后基本保持不變，預(yù)拉伸會(huì)加快時(shí)效響應(yīng)速度；時(shí)效過程中析出的沉淀相主要為GP區(qū)、δ?和T1相，其時(shí)效析出序列為過飽和固溶體→GP區(qū)+少量δ?相→少量δ?+少量T1→δ?+大量T1，預(yù)拉伸會(huì)促進(jìn)T1相的形成。
　　通過比較2A97和2060鋁合金典型時(shí)效狀態(tài)的組織和性能表明，Ag與Mg的交互作用會(huì)抑制GP區(qū)和θ?相形成，促進(jìn)T1相的形