2A66铝锂合金板材各向异性研究

发布时间：2019-09-19 03:52

【摘要】：采用布氏硬度与拉伸性能测试以及OM,SEM和TEM分析,研究2A66铝锂合金板材力学性能的各向异性随时效时间变化的规律和合金时效状态下的显微组织,并探讨影响各向异性的主要因素。结果表明:165℃峰值时效前,随时效时间的延长,2A66铝锂合金力学性能的各向异性程度逐渐下降,过时效后合金的各向异性有所增强,伸长率的各向异性大于强度各向异性。峰时效(64h)时合金的σ_b,σ_(0.2),δ的IPA值均达到了最低值,分别为3.0%,3.0%,12.2%,此时合金也获得了较好的强塑性结合,轴向σ_b,σ_(0.2),δ分别为526.5,448.9MPa,10.1%。不同热处理状态下,2A66铝锂合金平面各向异性的总体表现为:纵向(0°)和横向(90°)的强度最高,45°方向最低;45°方向试样的伸长率最高,纵向和横向最低。
【图文】：

时效硬化曲线,铝锂合金

００ｋＶ。２结果与分析２．１时效硬化曲线图１为２Ａ６６铝锂合金１６５℃时效硬化曲线。可以看出，２Ａ６６铝锂合金具有明显的时效强化效应。时效初期硬度迅速上升，时效至１２ｈ硬度已达到１２０ＨＢ；随后硬度上升变缓，时效至４０ｈ硬度达到１３０ＨＢ；之后随着时效时间的延长，合金的硬度继续缓慢上升，时效６４ｈ后达到峰值硬度１４６ＨＢ；继续时效将会进入过时效状态，合金硬度开始缓慢下降；因此，将拉伸试样的时效时间定为１２，４０，６４，８０ｈ。图１２Ａ６６铝锂合金１６５℃时效硬化曲线Ｆｉｇ．１Ｈａｒｄｎｅｓｓ－ｔｉｍｅｃｕｒｖｅｏｆ２Ａ６６Ａｌ－Ｌｉａｌｌｏｙａｇｅｄａｔ１６５℃２．２力学性能表１列出了不同时效时间下５个取样方向上测得的试样力学性能，其中力学性能的平面各向异性指标ＩＰＡ值由公式（１）［７］得出：ＩＰＡ＝４Ｘｍａｘ－Ｘｍｉｄ１－Ｘｍｉｄ２－Ｘｍｉｄ３－Ｘｍｉｎ４Ｘｍａｘ×１００％（１）式中：Ｘｍａｘ，Ｘｍｉｎ，，Ｘｍｉｄ分别代表力学性能指标（σｂ，σ０．２，δ）各自所对应５个方向上的最大值、最小值及中间值（１，２，３分别表示３个中间值）。从ＩＰＡ值可以看出，σｂ的ＩＰＡ值最低，δ的ＩＰＡ值最高，合金的伸长率各向异性大于强度各向异性。时效１２ｈ时，σｂ，σ０．２，δ的ＩＰＡ值都较大，说明此时合金具有较强的各向异性。继续时效至４０ｈ和６４ｈ时，合金的强度各向异性减小，但伸长率各向异性仍较明显。时效８０ｈ（过时效）

形貌,铝锂合金,拉伸断口,纵向

材料工程２０１７年７月图３１６５℃／６４ｈ时效状态下２Ａ６６铝锂合金拉伸断口形貌（ａ）纵向；（ｂ）４５°方向；（ｃ）横向Ｆｉｇ．３Ｔｅｎｓｉｌｅｆｒａｃｔｕｒｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆ２Ａ６６Ａｌ－Ｌｉａｌｌｏｙａｇｅｄａｔ１６５℃ｆｏｒ６４ｈ（ａ）ｒｏｌｌｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎ；（ｂ）４５°ｔｏｔｈｅｒｏｌｌｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎ；（ｃ）ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎ图４２Ａ６６铝锂合金１６５℃／６４ｈ时效态的显微组织（ａ）轧制面；（ｂ）横截面；（ｃ）纵截面Ｆｉｇ．４Ｏｐｔｉｃａｌｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆ２Ａ６６Ａｌ－Ｌｉａｌｌｏｙａｇｅｄａｔ１６５℃ｆｏｒ６４ｈ（ａ）ｒｏｌｌｉｎｇｐｌａｎｅ；（ｂ）ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｓｅｃｔｉｏｎ；（ｃ）ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｓｅｃｔｉｏｎ图５２Ａ６６铝锂合金１６５℃时效状态下的ＴＥＭ图（ａ）１６５℃／１２ｈ，Ｂ＝［１００］Ａｌ；（ｂ）１６５℃／１２ｈ，Ｂ＝［１１０］Ａｌ；（ｃ）１６５℃／４０ｈ，Ｂ＝［１００］Ａｌ；（ｄ）１６５℃／４０ｈ，Ｂ＝［１１０］Ａｌ；（ｅ）１６５℃／６４ｈ，Ｂ＝［１００］Ａｌ；（ｆ）１６５℃／６４ｈ，Ｂ＝［１１０］ＡｌＦｉｇ．５ＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆ２Ａ６６Ａｌ－Ｌｉａｌｌｏｙａｇｅｄａｔ１６５℃（ａ）１６５℃／１２ｈ，Ｂ＝［１００］Ａｌ；（ｂ）１６５℃／１２ｈ，Ｂ＝［１１０］Ａｌ；（ｃ）１６５℃／４０ｈ，Ｂ
【作者单位】：北京航空材料研究院;北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心;湖南大学材料科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51271076,51474101) 长沙市科技计划项目(k1403033-11)
【分类号】：TG146.21

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