高純Al-Cu-Mg流變應(yīng)力行為及熱處理研究.pdf

1、研究選用的高純Al-Cu-Mg合金是在2024鋁合金的基礎(chǔ)上，降低了鐵、硅等雜質(zhì)含量并提高Cu元素的比例所預(yù)制的一種高純、高強(qiáng)、高韌鋁合金。采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)透射電鏡(TEM)等分析手段研究了均勻化前后合金相組成和合金元素的分布;建立了該合金流變應(yīng)力本構(gòu)方程和加工圖，并對(duì)不同變形條件下合金顯微組織進(jìn)行了分析;同時(shí)探討了形變熱處理對(duì)合金力學(xué)性能的影響規(guī)律，得到了以下結(jié)論:
　　(1)鑄態(tài)高純Al-Cu-

2、Mg合金中存在大量樹(shù)枝狀組織，Cu、 Mg元素在晶內(nèi)及晶界分布不均勻，在晶界上有許多粗大的非平衡相。
　　(2)隨著均勻化溫度的升高和均勻化時(shí)間的延長(zhǎng)，合金組織中的非平衡相逐漸溶解，晶界變得稀薄，各合金元素分布趨于均勻。高純Al-Cu-Mg合金適宜的均勻化制度為530℃/18h，這與均勻化動(dòng)力學(xué)分析得出的結(jié)果相符。
　　(3)引入Zener-Hollomon參數(shù)構(gòu)建的方程來(lái)描述高純Al-Cu-Mg合金合金高溫變形時(shí)的流變行為

3、，可得到材料常數(shù)A、a和n值分別為1.95891×1014s-1、0.0118Mpa-1、5.59603，變形激活能Q=216.647KJ/mol。
　　(4)當(dāng)變形溫度低于450℃時(shí)，合金在熱變形過(guò)程中僅發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)，顯微組織主要為亞晶組織;當(dāng)溫度達(dá)到或者超過(guò)450℃時(shí)，合金會(huì)發(fā)生部分動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，主要再結(jié)晶機(jī)制為亞晶合并形核機(jī)制。
　　(5)利用動(dòng)態(tài)材料模型(DMM)建立了高純Al-Cu-Mg合金的加工圖，其可加工區(qū)域?yàn)?

4、應(yīng)變速率＞0.5s-1區(qū)域以及應(yīng)變速率為0.01s-1～0.02 s-1且變形溫度為440℃～500℃的區(qū)域。
　　(6)高純Al-Cu-Mg合金板材形變熱處理時(shí)效硬化曲線表現(xiàn)了雙階段時(shí)效硬化過(guò)程，預(yù)變形加速了合金時(shí)效過(guò)程，使合金達(dá)到峰值時(shí)效的時(shí)間由未變形的12小時(shí)提前至25％變形時(shí)效的6小時(shí)，同時(shí)合金隨著變形量的增加而增大，但伸長(zhǎng)率隨著變形量的增加而降低，當(dāng)變形量為15％時(shí)，σb為463.2MPa，σ0.2為414.2MPa，伸