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在时效处理过程中,施加静电场的影响,可以对铝合金造成与常规时效处理不同的特殊影响,但是对其影响规律和作用机理相关的研究尚不充分。为了进一步认识静电场在铝合金时效过程中发挥的作用,本文以10%冷轧预变形2E12铝合金和Al-4Cu合金为研究对象,采用光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)、示差扫描量热法(DSC)、维氏硬度测量、电阻率测量等分析方法,研究了电场对时效过程的影响,得到以下结论:(1)施加9kV/cm的电场的作用导致190℃淬火的纯Al样品的电阻率从2.72×106μΩ.cm增大到2.83×10-6μΩ·cm,接近不施加电场350℃淬火样品的电阻率,表明电场的作用增大了铝空位的平衡浓度;并且促进10%冷轧预变形2E12铝合金时效过程中在位错线上的S’相的形核和长大,进而阻碍了位错的回复;(2)电场时效加快了10%冷轧预变形2E12铝合金在随后DSC分析中S相的析出速率,使S相析出对应的放热峰的峰值温度降低15℃,最大相变速率增加75%,相变完成所需时间减少20%;(3)电场的作用导致190℃/4h后Al-4Cu合金样品组织和性能从负电极附近区域向正电极附近区域发生变化:硬度逐渐增加,最多增大20%;析出的θ"相数量逐渐增多,并且向θ’相转变;样品内Al基体中Cu原子的过饱和度逐渐降低,导致Al基体点阵常数从4.043A增大到4.045A;(4)参照半导体材料中载流子的电势分布模型,计算了静电场中金属内自由电子的分布情况,结果表明静电场中金属沿电场方向各区域的自由电子密度、电势、电场强度均出现差异;通过第一原理对空位形成能进行计算,结果表明施加0.001V/A的电场的处理导致Al空位的空位形成能从0.68eV增大到0.78eV。