热处理制度对2195铝锂合金微观组织与性能影响规律的研究

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2195铝锂合金属于可热处理的Al-Cu-Li-X系合金,具有高比刚度与强度、优良的抗腐蚀性能等综合性能,在航空航天工业中具有广阔的应用前景。固溶与时效处理是提高2195铝锂合金性能最有效的方法之一。然而,目前国内外关于2195铝锂合金在热处理过程中微观组织与性能演变,特别是温度对析出特征影响方面缺乏系统的研究。本文以喷射成形-热锻-热轧态的2195铝锂合金板材为研究对象,研究板材在不同的固溶和时效处理过程中的微观组织演变规律,分析合金在不同工艺条件下的力学性能与电导率的变化,重点阐述析出相间的竞争关系,并确定析出行为与性能之间的关系,从而为制定该合金热处理工艺提供理论指导。本研究的主要工作与结论如下:(1)对合金进行了不同升温速率与不同温度的固溶处理。结果表明,升温速率对合金的硬度以及电导率影响较小,但在到温放样的升温方式下粗晶层的深度明显增大。当固溶温度为510℃升温方式为随炉升温3h并保温1h时,合金具有最佳的微观组织与性能组合。(2)对固溶处理后的合金进行了不同时效温度的常规时效处理。结果表明,在时效过程中,时效温度的影响主要体现在欠时效阶段。合金强度的提高主要是由T1相为主导多种析出相的复合强化作用引起的,T1相的形核受温度控制,因此时效温度对析出行为的影响是通过影响T1相成核的来实现的。(3)对固溶处理后的试样进行了不同工艺的应力时效处理。结果表明,外加应力并没有对织构产生明显的作用。随着应力水平的提高或时效时间的延长,合金断口以脆性断裂为主的混合断裂向以韧性断裂为主的混合断裂演变。
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