本文關(guān)鍵詞：2A66鋁鋰合金熱處理工藝及其各向異性的研究

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【摘要】：2A66鋁鋰合金是我國自主研發(fā)的新型Al-Cu-Li系鋁合金,質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、塑性好,具有良好的加工性能,在航空航天領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。研究熱處理工藝對(duì)其微觀組織和性能的影響,從而改善其強(qiáng)塑性匹配及力學(xué)性能各向異性,可進(jìn)一步推動(dòng)其在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用。本文作者采用布氏硬度測(cè)試、拉伸性能測(cè)試、金相顯微觀察(OM)、DSC分析、SEM分析、TEM分析及EBSD分析等方法研究了2A66鋁鋰合金在不同熱處理工藝下的硬化特征、拉伸力學(xué)性能、顯微組織變化規(guī)律及其平面各向異性和織構(gòu)組分。不僅優(yōu)化了2A66鋁鋰合金的熱處理制度,探明了該合金在時(shí)效過程中沉淀析出相的演變規(guī)律,還研究了不同熱處理工藝對(duì)合金平面各向異性的影響,并測(cè)定了不同狀態(tài)下合金內(nèi)部的織構(gòu)組分。其主要結(jié)論如下:(1)2A66鋁鋰合金的過燒溫度為525℃,適宜的固溶制度為520℃保溫90min。在單級(jí)時(shí)效過程中,隨著時(shí)效溫度的提高,合金達(dá)到峰值時(shí)效的時(shí)間逐漸縮短。165℃/64h峰值時(shí)效時(shí)合金能夠獲得更好的強(qiáng)塑性匹配,其抗拉強(qiáng)度為526.5MPa,屈服強(qiáng)度為448.9 MPa,延伸率為10.1%。(2)2A66鋁鋰合金適宜的雙級(jí)時(shí)效工藝為200℃/12h+165℃/12h,此時(shí)合金的抗拉強(qiáng)度為527.1 MPa,屈服強(qiáng)度為490.7 MPa,延伸率為7.5%;合金比較適宜的RRA處理工藝為165℃/24h+220℃/40min+165℃/24h,此時(shí)合金的抗拉強(qiáng)度為519.8MPa,屈服強(qiáng)度為469.7 MPa,延伸率為9.8%。(3)2A66鋁鋰合金165℃單級(jí)時(shí)效過程中沉淀相的析出序列為:α過飽和固溶體→GP區(qū)+δ'→θ'+δ'→θ'+δ'+T_1→θ'+T_1。時(shí)效初期合金的主要強(qiáng)化來源為GP區(qū)、δ'和θ'相,峰值時(shí)效時(shí)合金的主要強(qiáng)化相為θ'和T_1相。(4)原始態(tài)、固溶態(tài)和時(shí)效態(tài)2A66鋁鋰合金的各向異性依次降低。合金原始態(tài)的主要織構(gòu)為立方織構(gòu),還存在C組分、B組分和S組分,固溶態(tài)的主要織構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)立方織構(gòu),經(jīng)時(shí)效處理后合金的主要織構(gòu)仍然為旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu),同時(shí)出現(xiàn)了R組分。(5)165℃峰值時(shí)效前,隨時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng),2A66鋁鋰合金力學(xué)性能的各向異性程度逐漸下降,過時(shí)效后合金的各向異性有所增加,延伸率的各向異性大于強(qiáng)度各向異性。
【關(guān)鍵詞】：2A66鋁鋰合金 熱處理 顯微組織 力學(xué)性能 各向異性 織構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG166.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-28
• 1.1 引言13
• 1.2 鋁鋰合金發(fā)展概述13-16
• 1.2.1 國外鋁鋰合金的發(fā)展與應(yīng)用13-15
• 1.2.2 國內(nèi)鋁鋰合金的發(fā)展與應(yīng)用15-16
• 1.3 鋁鋰合金的成分和組織特征16-19
• 1.3.1 Al-Li二元合金17-18
• 1.3.2 Al-Li-Cu合金18-19
• 1.3.3 Al-Li-Mg合金19
• 1.4 鋁鋰合金的合金化19-22
• 1.4.1 Cu的作用19-20
• 1.4.2 Mg和Ag的作用20
• 1.4.3 Zn的作用20-21
• 1.4.4 Mn的作用21
• 1.4.5 Sc和Zr的作用21
• 1.4.6 Fe、Si和H的作用21-22
• 1.5 鋁鋰合金的熱處理22-25
• 1.5.1 固溶處理22-23
• 1.5.2 淬火23
• 1.5.3 時(shí)效處理23-25
• 1.6 鋁鋰合金的各向異性25-27
• 1.6.1 鋁鋰合金各向異性的影響因素25-26
• 1.6.2 降低鋁鋰合金各向異性的途徑26-27
• 1.7 本文研究的目的、意義及主要內(nèi)容27-28
• 第2章 實(shí)驗(yàn)條件與方法28-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方案28-29
• 2.2.1 固溶28
• 2.2.2 時(shí)效28-29
• 2.3 性能測(cè)試29-30
• 2.3.1 DSC實(shí)驗(yàn)29
• 2.3.2 布氏硬度測(cè)試29-30
• 2.3.3 室溫拉伸性能測(cè)試30
• 2.4 組織觀察30-33
• 2.4.1 金相組織觀察30-31
• 2.4.2 掃描電鏡觀察31
• 2.4.3 透射電鏡觀察31
• 2.4.4 電子背散射衍射技術(shù)測(cè)量織構(gòu)31-33
• 第3章 2A66鋁鋰合金熱處理工藝的研究33-52
• 3.1 引言33
• 3.2 2A66鋁鋰合金固溶工藝的研究33-37
• 3.2.1 DSC分析33-34
• 3.2.2 不同固溶溫度對(duì)合金組織和性能的影響34-35
• 3.2.3 不同固溶時(shí)間對(duì)合金組織和性能的影響35-37
• 3.3 2A66鋁鋰合金時(shí)效工藝的研究37-47
• 3.3.1 2A66鋁鋰合金的單級(jí)時(shí)效硬化曲線37-38
• 3.3.2 2A66鋁鋰合金的雙級(jí)時(shí)效硬化曲線38-40
• 3.3.3 2A66鋁鋰合金的回歸再時(shí)效硬化曲線40-42
• 3.3.4 不同時(shí)效制度下 2A66鋁鋰合金的力學(xué)性能42-43
• 3.3.5 不同時(shí)效制度下 2A66鋁鋰合金的拉伸斷口形貌43-45
• 3.3.6 2A66鋁鋰合金 165℃人工時(shí)效過程中的顯微組織分析45-47
• 3.4 分析與討論47-51
• 3.4.1 固溶處理對(duì) 2A66鋁鋰合金組織與性能的影響47-48
• 3.4.2 時(shí)效處理對(duì) 2A66鋁鋰合金組織與性能的影響48-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第4章 2A66鋁鋰合金各向異性的研究52-67
• 4.1 引言52
• 4.2 原始態(tài) 2A66鋁鋰合金的組織性能52-55
• 4.2.1 原始板材的力學(xué)性能52-54
• 4.2.2 原始板材的織構(gòu)組成54-55
• 4.3 固溶態(tài) 2A66鋁鋰合金的組織性能55-58
• 4.3.1 固溶態(tài)板材的力學(xué)性能55-57
• 4.3.2 固溶態(tài)板材的織構(gòu)組成57-58
• 4.4 時(shí)效態(tài) 2A66鋁鋰合金的組織性能58-64
• 4.4.1 時(shí)效態(tài)板材的力學(xué)性能58-61
• 4.4.2 金相組織及TEM分析61-63
• 4.4.3 時(shí)效態(tài)板材的織構(gòu)組成63-64
• 4.5 分析與討論64-65
• 4.6 本章小結(jié)65-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 致謝74-75
• 附錄A（攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文）75

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