含鈧Al-Cu-Li-Mg-Zr合金組織與性能研究.pdf

1、采用鑄錠冶金法,制備了Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr,Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr-0.10Sc,Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr-0.15Sc,Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr-0.25Sc四種合金.測試了這四種合金經(jīng)4.0﹪預變形然后在160℃時效24小時和Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr-0.10Sc合金經(jīng)不同預變形

2、量后再時效的室溫拉伸性能.采用金相顯微鏡和透射電子顯微鏡分析了合金在不同處理狀態(tài)下的顯微組織.研究了微量Sc對Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr合金和形變時效對Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr-0.10Sc合金組織與性能的影響.結果表明:(1)在Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr合金中,添加0.10﹪Sc明顯提高了合金的強度和塑性,使合金具有更好的綜合性能,添加0.15﹪Sc

3、合金強度變化不大,塑性進一步提高,也使合金具有較好的綜合性能,添加0.25﹪Sc的合金雖然塑性有較大提高,但強度有較大幅度降低.因此合金中較適宜的Sc加入量約為0.10~0.15﹪,此時合金既具有較高的強度,又兼具較好的塑性.(2)在Al-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr合金中,添加0.10﹪Sc基本消除了合金鑄態(tài)的枝晶組織,但晶粒細化效果不明顯,添加0.15﹪Sc和0.25﹪Sc顯著細化合金鑄態(tài)的晶粒組織.(3)在Al

4、-3.5Cu-1.5Li-0.5Mg-0.12Zr合金中,添加0.10﹪Sc使合金在均勻化和熱加工過程中析出次生Al<,3>Sc或Al<,3>(Sc<,1-x>Zr<,x>)粒子,這種質(zhì)點強烈地釘扎位錯和亞晶界,使合金在固溶過程中晶粒組織保持纖維狀,從而有效地抑制合金的再結晶.但添加0.15﹪Sc不能抑制合金固溶過程中再結晶,添加0.25﹪Sc反而會促進合金固溶過程中的再結晶.(4)時效前的預變形能增加基體中的位錯密度,促進T1相的非均

5、勻形核,加速合金時效速度,促進時效峰值提前,顯著提高合金的強度.(5)合金強度隨預變形量增加而增大,當預變形量超過3.5﹪以后,合金的強度增幅趨于平緩,預變形量超過5.6﹪以后,合金強度稍微有所下降,合金的延伸率則隨預變形量增加而減少.合金在人工時效條件下較適宜的預變形量為3.5﹪左右,此時合金既具有較好的拉伸強度又兼?zhèn)漭^好的塑性.(6)預變形促進T1相均勻、細小、彌散析出,預變形量越大,析出T1相越細小,均勻,體積分數(shù)和數(shù)量密度越大.