通過硬度測試、拉伸測試和透射電鏡分析等研究了不同預變形與預時效工藝對Al-Cu鋁合金斷續(xù)時效T9I6態(tài)的微觀組織與力學性能的影響。結果表明:當預變形從10%提高到30%時,可以顯著提高T9I6態(tài)2519A鋁合金的硬度和強度;而當預變形增加到40%時,合金的強度提升不明顯。延長預時效時間,不能促進合金力學性能的提高。合金的最佳預變形量在20%～30%之間,預時效時間在2 h以內,此時合金的抗拉強度為530 MPa、屈服強度為495 MPa、伸長率為12.5%。適當提高預變形量可以有效地改善θ′析出相的尺寸和分布,并提高加工硬化效果,提高合金的強度。延長預時效時間,消耗了合金中的過飽和溶質原子,影響了低溫時效中析出相的析出,對合金的力學性能不利。 

【文章來源】：材料熱處理學報. 2020,41(11)北大核心CSCD

【文章頁數】：8 頁

【部分圖文】：

斷續(xù)時效T9I6工藝示意圖

表2為不同預變形與預時效的斷續(xù)時效處理2519A合金各階段的硬度變化情況�？梢园l(fā)現當預時效時間相同時,隨著預變形量的提高,預變形引起硬度大幅提高,但預變形量越大,低溫時效和再時效時硬度的提高值越小。另外值得注意的是,當預時效時間為4 h時,相同預變形量的合金的硬度提高值低于預時效1 h和2 h的樣品,同時低溫時效和再時效硬度的提高量也較低,可見延長預時效時間使整個斷續(xù)時效工藝的效果不佳。不同斷續(xù)時效工藝處理的2519A合金各工藝環(huán)節(jié)硬度變化值見表2。可以發(fā)現隨著預變形量的提高,低溫時效階段的硬度值先上升后下降,在20%預變形量時硬度提高最多;而再時效階段的硬度變化值隨著預變形量的增加而減少。同時延長預時效時間,合金預變形的硬度變化先提高后下降,在2 h時,硬度值提高最大;并且延長預時效時間,低溫時效與再時效的硬度值都逐漸下降,尤其是當預時效時間延長到4 h時,合金的后續(xù)時效階段硬度值提高幅度很小,且預變形的效果也不佳。表2 不同斷續(xù)時效工藝條件下2519A合金各工藝環(huán)節(jié)硬度變化值Table 2 Hardness variation of the 2519A alloy with different interrupted aging processes Pre-aging time/h Pre-deformation degree/% Hardness and hardness variation/HV Pre-deformation Low temperature aging Peak value for re-aging Hardness Variation Hardness Variation Hardness Variation 1 10 116.0 9.5 122.6 6.6 145.4 18.9 20 139.8 30.3 147.5 7.7 160.9 13.4 30 145.8 36.3 150.0 4.2 162.6 12.6 40 149.8 40.3 151.0 1.2 162.0 11.0 2 10 126.0 11 131.1 5.1 149.0 17.9 20 148.3 32.5 154.9 6.6 166.7 11.8 30 153.3 37.5 157.3 4.0 166.6 9.3 40 157.8 42 158.6 0.8 163.5 4.9 4 10 133.5 8.9 136.0 2.5 145.1 9.1 20 153.5 28.9 157.5 4.0 164.5 7.0 30 158.1 33.5 159.4 1.3 164.4 5.0 40 160.6 38.0 160.9 0.3 164.0 3.1

不同預變形與預時效條件下的2519A合金的力學性能如圖3所示。由圖3可知,當預變形量為10%時,預時效時間延長,2519A合金的抗拉強度變化不大,屈服強度有明顯提高,而伸長率有輕微下降。預變形量為20%時,預時效時間從1 h延長到2 h時,合金的抗拉強度和屈服強度均提高,伸長率輕微下降,但繼續(xù)延長時效時間時,合金的抗拉強度略有下降。當預變形為30%時,強度變化與20%時相似,在預時效2 h時合金的抗拉強度和屈服強度最大。在相同的預時效時間下,隨著預變形量的增加,合金的抗拉強度和屈服強度都大幅提高,但伸長率下降明顯。預時效2 h,預變形量20%時,此時合金的抗拉強度530 MPa,屈服強度495 MPa,伸長率12.5%;當預變形量為30%時,合金的抗拉強度為531 MPa,屈服強度502 MPa,伸長率11%。上述兩種狀態(tài)下合金的綜合力學性能比較接近。但當預變形量提高到40%時,合金的力學性能有了一定的下降,此時預時效1 h的合金力學性能最佳,抗拉強度、屈服強度和伸長率分別為527 MPa、486 MPa和8.5%。圖4 不同預時效和預變形下2519A合金的<100>方向析出相TEM照片

【參考文獻】：
期刊論文
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