固溶-大变形-时效下7085铝合金的强化机理

发布时间：2019-07-18 10:07

【摘要】：以固溶—时效和固溶—大变形(压缩、ECAP)—时效加工的7085铝合金为实验对象,分别采用拉伸试验机、X射线衍射仪(XRD)和晶体微区取向分析技术(EBSD)对7085铝合金的拉伸性能、内部的位错密度、单元边界(小角度晶界)和晶粒边界(大角度晶界)进行研究,结合拉伸试验测得的屈服强度,定量计算强化项对不同状态下铝合金的强化贡献。结果表明,相比常规固溶—时效工艺,固溶—大变形—时效工艺加工的7085铝合金的拉伸强度从381.2MPa分别提升到475.6和543.3 MPa;位错强化显著提高,从零分别提高到107.4和180.6 MPa;小角度强化显著提高,从10.4 MPa分别提高到89.1和116.4 MPa。7085铝合金强度提高来源于材料内部的位错和小角度晶界;固溶后的大变形加速了时效,降低了时效沉淀强化。并且发现强烈塑性变形加工(ECAP)的强化效果高于传统塑性变形加工(压缩变形)的效果。
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图片说明： 第4期许晓静等：固溶-大变形-时效下7085铝合金的强化机理·1011·图47085铝合金的EBSD晶体取向分布图Fig.4EBSDcrystalorientationmapsof7085aluminumalloy:(a)solution-aging,(b)solution-compression-aging,and(c)solution-ECAP-aging图5EBSD分析得到7085铝合金的晶粒尺寸、晶界角度分布图Fig.5Distributiondiagramsofgrainsize(a~c)andboundaryangle(d~f)of7085aluminumalloymeasuredbyEBSD:(a,d)solution-aging(100℃),(b,e)solution-compression-aging(100℃),and(c,f)solution-ECAP-aging(100℃)表3EBSD定量计算得到7085铝合金的平均晶粒尺寸、小角度晶界比例、大及小角度晶界角度平均值Table3Averagegrainsize，percentageoflowanglegrainboundaryandaverageanglevalueof7085aluminumalloyfromquantitativecalculationofEBSDAlloyθLAGB=1°～15°θ≥1°θHAGB≥15°L/μm1fθ/(°)L/μmθ/(°)L/μmθ/(°)Solution-aging8.7400.32673.80762.72928.65492.15740.709Solution-compression-aging1.4080.82144.0232.2758.7606.78530.538Solution-ECAP-aging1.1480.99432.9501.1823.1768.26542.512表47085铝合金的强化机理Table4StrengtheningMechanismof7085aluminumalloyAlloyσs/MPaσ0/MPaσρ/MPaσLAGB/MPaσHAGB/MPaσss+ppt/MPaSolution-aging381.220010.44.1346.7Solution-compression-aging475.620107.489.111.2247.9Solution-ECAP-aging543.320180.6116.42.8223.5010203040500.00.10.20.3GrainSize/μmNumbreFrcationa01020304050600.00.10.20.3uNmbreFrctaiondMisorientationAngle/(°)010203040500.00.10.20
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图片说明： 第4期许晓静等：固溶-大变形-时效下7085铝合金的强化机理·1011·图47085铝合金的EBSD晶体取向分布图Fig.4EBSDcrystalorientationmapsof7085aluminumalloy:(a)solution-aging,(b)solution-compression-aging,and(c)solution-ECAP-aging图5EBSD分析得到7085铝合金的晶粒尺寸、晶界角度分布图Fig.5Distributiondiagramsofgrainsize(a~c)andboundaryangle(d~f)of7085aluminumalloymeasuredbyEBSD:(a,d)solution-aging(100℃),(b,e)solution-compression-aging(100℃),and(c,f)solution-ECAP-aging(100℃)表3EBSD定量计算得到7085铝合金的平均晶粒尺寸、小角度晶界比例、大及小角度晶界角度平均值Table3Averagegrainsize，，percentageoflowanglegrainboundaryandaverageanglevalueof7085aluminumalloyfromquantitativecalculationofEBSDAlloyθLAGB=1°～15°θ≥1°θHAGB≥15°L/μm1fθ/(°)L/μmθ/(°)L/μmθ/(°)Solution-aging8.7400.32673.80762.72928.65492.15740.709Solution-compression-aging1.4080.82144.0232.2758.7606.78530.538Solution-ECAP-aging1.1480.99432.9501.1823.1768.26542.512表47085铝合金的强化机理Table4StrengtheningMechanismof7085aluminumalloyAlloyσs/MPaσ0/MPaσρ/MPaσLAGB/MPaσHAGB/MPaσss+ppt/MPaSolution-aging381.220010.44.1346.7Solution-compression-aging475.620107.489.111.2247.9Solution-ECAP-aging543.320180.6116.42.8223.5010203040500.00.10.20.3GrainSize/μmNumbreFrcationa01020304050600.00.10.20.3uNmbreFrctaiondMisorientationAngle/(°)010203040500.00.10.20
【作者单位】： 江苏大学先进制造与现代装备技术工程研究院;
【基金】：国家自然科学资金(51074079) 江苏省高校科研成果产业化推进项目(JH10-37) 江苏大学“拔尖人才培养工程”基金(1211110001)
【分类号】：TG146.21;TG166.3

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本文编号：2515817