采用顯微組織分析、室溫拉伸性能測試、XRD分析等方法研究了不同狀態(tài)Al-Cu-Mg-Sc合金板材在不同取向條件下的顯微組織和力學(xué)性能。研究結(jié)果表明:終軋態(tài)及終時效態(tài)合金板材在與軋制方向呈0°方向上的強(qiáng)度均比30°、45°、60°和90°方向上的強(qiáng)度高,且伸長率也高。終時效態(tài)合金板材的各向異性指數(shù)I_PA值較終軋態(tài)的小,性能較為均勻,RD方向（0°）的R_m、R_{p0. 2}和A分別為622. 85 MPa、529. 38 MPa和13. 33%,綜合性能最優(yōu)。兩種狀態(tài)下第二相析出情況的差異影響合金板材平面各向異性。Schmid因子分析表明,終軋態(tài)含有（110）[111]和（001）[310]織構(gòu)組分,而終時效態(tài)含有（110）[111]、（001）[310]和（011）[100]織構(gòu)組分。 

【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

拉伸試樣取樣示意圖

鋁合金為面心立方結(jié)構(gòu)，主要滑移系為{111}<110>�；圃诜智袘�(yīng)力最大(即取向因子η最大)的滑移系上進(jìn)行。假定滑移只在η最大的滑移系上進(jìn)行，在分析中，將鋁合金板材類比為單晶。根據(jù)立方晶系晶向之間的關(guān)系，算出不同取向條件下的ηmax及ηmax-1。按照文獻(xiàn)[13-15]中的計算方法可以分別得到織構(gòu)Schmid因子，如表2所示[13-15]。由表2可以看出，(110)[111]、(001)[310]織構(gòu)在30°、45°、60°、90°方向上的ηmax-1較低，由于不同的織構(gòu)組成決定了不同的性能特征，而ηmax-1的各向異性指標(biāo)可以描述強(qiáng)度各向異性，因此(110)[111]、(001)[310]織構(gòu)有降低這幾個方向強(qiáng)度的作用，0°方向上的ηmax-1較高，有使強(qiáng)度增強(qiáng)的作用;(011)[100]織構(gòu)具有抑制45°、60°方向強(qiáng)度降低的作用;(112)織構(gòu)使0°方向強(qiáng)度明顯增強(qiáng)。

圖3(b)為經(jīng)過終時效處理的合金顯微組織，與終軋態(tài)組織相比，組織形貌變得更加細(xì)長，析出了更多均勻、細(xì)小且密集的強(qiáng)化相，部分第二相依然趨于主變形方向分布，且在α-Al基體中呈鏈狀分布。終軋態(tài)基體中的滑移線仍存在，王松輝等[19]也有相似研究。從圖4可以看出，終時效處理后也同時出現(xiàn)了S相、θ相和Al3Sc相特征峰。θ相的特征峰在終時效后明顯增強(qiáng)，Al3Sc相特征峰也相對增強(qiáng)。Al3Sc相為彌散分布的次生共格、納米級球形沉淀相[20]，該次生沉淀粒子與基體錯配度小，對位錯和晶界有強(qiáng)烈釘扎作用，從而提高合金力學(xué)性能[21]。結(jié)合表1和圖2進(jìn)行分析，可知兩種狀態(tài)下第二相析出情況的差異造成了合金板材強(qiáng)度各向異性的變化。合金中析出的第二相影響著滑移系的強(qiáng)度，從而對合金中的不同滑移系活性有不同影響，并因此導(dǎo)致力學(xué)性能各向異性。圖4 不同狀態(tài)下Al-Cu-Mg-Sc合金的XRD圖譜


本文編號：3416902