2297合金形變熱處理工藝及不同溫度下的力學(xué)行為研究.pdf

1、2297合金在航空航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，并且合金大多數(shù)情況下應(yīng)用在溫差較大的極端環(huán)境下，這對(duì)合金的比強(qiáng)度、斷裂韌性、抗應(yīng)力腐蝕等性能以及在高溫、低溫下服役性能提出了更高的要求，為此，本文采用硬度測(cè)試、不同溫度下的拉伸性能測(cè)試、金相顯微組織觀察、掃描電鏡和透射電鏡等分析手段，研究了形變熱處理工藝對(duì)合金組織及性能的影響，從而為2297鋁鋰合金工藝制度的進(jìn)一步優(yōu)化提供一定指導(dǎo)；并且還初步探討了2297鋁鋰合金在高溫和低溫條件下變形的力學(xué)性能

2、及其變形機(jī)理。
　　對(duì)熱軋態(tài)2297鋁鋰合金采用不同固溶溫度、固溶時(shí)間、時(shí)效溫度、時(shí)效前不同預(yù)變形量的形變熱處理工藝，研究其對(duì)合金組織性能的影響。結(jié)果顯示：①在時(shí)效前未引入預(yù)變形時(shí)，530℃/60min固溶+175℃/24h時(shí)效處理可得到較優(yōu)的綜合力學(xué)性能；時(shí)效前引入不同預(yù)變形量后，530℃/60min固溶+10％預(yù)變形+160℃/36h時(shí)效處理可得到更優(yōu)的綜合力學(xué)性能。②較無預(yù)變形的工藝制度，10%的預(yù)變形屈服強(qiáng)度提高18%，抗

3、拉強(qiáng)度提高10%，而延伸率略有降低。由于引入預(yù)變形后，預(yù)變形引入了適量的位錯(cuò)，促進(jìn)了T1相的形核，θ＇相的析出明顯降低。其中T1相是鋁鋰合金的主要強(qiáng)化相，高密度的T1相可有效釘扎位錯(cuò)，使得合金強(qiáng)度大幅提高，合金強(qiáng)韌性得到有效改善。
　　對(duì)時(shí)效態(tài)2297鋁鋰合金采用高溫（150℃、300℃、450℃）、低溫（-180℃）的拉伸試驗(yàn)，探討不同溫度條件下變形的力學(xué)性能變化及變形機(jī)理。結(jié)果顯示：①2297鋁鋰合金在高溫拉伸時(shí)，在同一應(yīng)變速

4、率下，流變應(yīng)力隨變形溫度的升高而下降，延伸率隨溫度的升高而升高。但在應(yīng)變速率為0.0001/s，變形溫度為300℃時(shí)，延伸率不符合這一常規(guī)規(guī)律，初步推斷由于第二相在300℃發(fā)生過度長(zhǎng)大，從而影響塑性。在同一變形溫度下，流變應(yīng)力隨應(yīng)變速率的升高而增加，延伸率隨應(yīng)變速率的升高而降低。②2297鋁鋰合金在低溫條件下進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)時(shí)，與室溫條件下拉伸相比，強(qiáng)度有明顯升高，塑性也稍有提高。由于變形溫度降低時(shí)，晶體內(nèi)位錯(cuò)的短程阻力急劇增大，平面滑移收