鋯和電磁場(chǎng)對(duì)高強(qiáng)鋁合金組織與性能的影響.pdf

1、2E12鋁合會(huì)作為AJ-Cu-Mg系高強(qiáng)耐熱鋁合金，在航空領(lǐng)域是飛機(jī)蒙皮的主要結(jié)構(gòu)用材，是在2A12(2024)合金的基礎(chǔ)上，通過(guò)降低Fe、Si等雜質(zhì)元素含量得到的高純度、高性能的新型鋁合金。 本文選擇Zr作為2E12鋁合金的微合金化元素，采用不同連鑄技術(shù)(普通連鑄、電磁連鑄、電磁鑄造)制備了2E12+XZr鋁合金連鑄坯，對(duì)連鑄坯壓力成形(自由鍛、擠壓)，再對(duì)成形件進(jìn)行T4(固溶溫度495℃，固溶時(shí)間60min，自然時(shí)效96h)

2、、T6(固溶溫度495℃，固溶時(shí)間60min，人工時(shí)效10h)熱處理，研究了Zr元素、電磁場(chǎng)對(duì)2E12鋁合金顯微組織及力學(xué)性能的影響。對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獲得的不同狀態(tài)的2E12+XZr鋁合金采用金相、掃描電鏡、硬度測(cè)量、拉伸實(shí)驗(yàn)、疲勞裂紋擴(kuò)展等技術(shù)手段測(cè)試分析。 Zr元素的添加可明顯細(xì)化2E12鋁合金電磁連鑄坯顯微組織，并促使鑄態(tài)晶粒等軸化；2E12+XZr鋁合金經(jīng)自由鍛及T4、T6熱處理后，合金熱處理態(tài)的強(qiáng)度隨著Zr元素含量的增加

3、而增加，但延伸率變化不明顯。其作用機(jī)理主要為Al32r造成的細(xì)晶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化和形變強(qiáng)化作用；微量Zr對(duì)變形態(tài)合金的自然時(shí)效過(guò)程影響不大，但能夠延緩人工時(shí)效過(guò)程中過(guò)時(shí)效的來(lái)臨；電導(dǎo)率測(cè)試表明Zr降低了T6態(tài)2E12鋁合金的抗應(yīng)力腐蝕性能；此外，添加0.3％的Zr可以改善T4態(tài)2E12鋁合金的疲勞性能。 對(duì)2E12+0.142r合金電磁連鑄坯進(jìn)行擠壓及T4熱處理，研究了固溶時(shí)間對(duì)合金組織性能的影響。結(jié)果表明，隨著固溶時(shí)間的增加，合

4、金中的殘余相逐漸減少，強(qiáng)度逐漸升高；固溶時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，雖合金強(qiáng)度繼續(xù)提高，但塑性開(kāi)始下降。固溶時(shí)間為60min時(shí)，合金具有最佳的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度、延伸率分別達(dá)到538MPa、23.3％。 研究了電磁鑄造對(duì)2E12+0.14Zr鋁合金顯微組織和力學(xué)性能的影響。與普通連鑄相比，電磁鑄造2E12+0.14Zr鋁合金內(nèi)部組織更均勻、細(xì)小，晶粒尺寸從58μm減小到36μm，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率分別提高9.3％、4.1％和61.2％；經(jīng)