提高鋁合金強度的方法較多,其中超低溫軋制是一種有效的方法。但變形后的Al-4.5Cu鋁合金塑性較低,不適合做結(jié)構(gòu)件。因此提高鋁合金的強度以及塑性是拓展其應(yīng)用的關(guān)鍵。研究了超低溫軋制對Al-4.5Cu合金性能的影響,并通過退火提高超低溫軋制Al-4.5Cu合金的塑性。采用光學顯微鏡、X射線衍射、掃描電子顯微鏡觀察合金的微觀組織,測定硬度、強度、伸長率等力學性能。結(jié)果表明:超低溫軋制的Al-4.5Cu合金的晶粒細小、具有高的硬度和強度。在400℃保溫6 h退火后,其晶粒的平均尺寸約20μm,塑性明顯增加,同時仍然保持較高的強度。 

【文章來源】：輕合金加工技術(shù). 2020年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

Al-4.5Cu合金經(jīng)不同軋制方式的硬度

超低溫軋制和室溫軋制的Al-4.5Cu合金的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖2所示。由圖2可知，超低溫軋制樣品的抗拉強度為305.17 N/mm2，室溫軋制樣品的抗拉強度為290.98 N/mm2。超低溫軋制樣品的強度略高于室溫軋制樣品的強度。結(jié)合硬度值的對比可知，超低溫軋制樣品的硬度及強度都略高于室溫軋制樣品的。這主要是由于軋制變形時，合金中會產(chǎn)生大量位錯，在變形過程中位錯會不斷地移動遷移，并產(chǎn)生抵消以及纏結(jié)現(xiàn)象。在超低溫狀態(tài)下進行軋制，合金中的位錯在低溫環(huán)境下運動受限，抵消的位錯較少，位錯密度大大提高，大部分位錯在低溫環(huán)境中會穩(wěn)定存在或短距離遷移，在此過程中位錯會發(fā)生堆積和纏結(jié)，進而阻礙了變形的發(fā)生，力學性能則表現(xiàn)為較高的硬度值和強度值。超低溫軋制與室溫軋制樣品的微觀組織如圖3所示。由圖3可見，晶粒均沿軋制方向呈現(xiàn)纖維狀組織，兩者的金相組織沒有明顯區(qū)別。

為了進一步確定第二相的種類，采用X射線能譜對合金中第二相進行分析，結(jié)果如圖6所示。第二相為θ相(Al2Cu)。通過對比超低溫軋制與室溫軋制樣品的XRD圖譜，可以發(fā)現(xiàn)超低溫軋制合金的峰值更尖銳，這意味著在超低溫軋制合金中的第二相含量更高。第二相在合金中起阻礙位錯運動的作用，從而提高合金的強度。圖4 不同軋制方式的Al-Cu合金經(jīng)400℃6 h退火后的金相組織


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