冷变形及时效对2219铝合金组织性能的影响规律

发布时间：2017-03-23 08:03

  本文关键词：冷变形及时效对2219铝合金组织性能的影响规律，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文利用预拉伸和轧制两种冷变形方式系统的研究了冷变形及时效处理对2219铝合金的组织性能的影响。分别利用金相显微镜和透射电镜研究了2219铝合金在冷变形-时效过程中的晶粒变化和析出相种类、尺寸、分布规律；利用DSC研究了冷变形对2219铝合金时效析出行为的影响；利用拉伸试验测试合金不同热处理状态的力学性能，得到合金在冷变形-时效过程中的时效硬化规律。 通过研究2219铝合金在不同温度下时效处理的组织性能，结果表明：不同时效温度下的峰时效屈服强度从高到低依次为170°C、190°C、150°C和210°C。170°C/12h时效态的强度最高，其屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为319.2MPa、440.5MPa和14.2%。 通过拉伸和冷轧两种变形方式研究了冷变形对合金组织的影响，结果表明：大变形量冷轧变形会使晶粒碎化，形成与轧制方向垂直的小晶粒。冷变形会降低θ′相的析出温度，且效果在变形初期显著。时效温度提升和变形量增大都会加快θ′相的析出速率，但θ′相的形核对时效温度更为敏感，170°C下增大变形量对促进θ′相析出的效果显著。 通过冷变形后时效处理研究了冷变形对时效过程中组织性能变化的影响，结果表明：2219铝合金经过小变形量冷变形(20%)后时效，宜选用170°C/2~4h时效处理，，此时合金损失部分形变强化效果，但析出相以θ′相为主，第二相强化效果显著。典型工艺的力学性能为：预拉伸10%/170°C/4h状态的三种力学性能指标分别为376.8MPa、463.3MPa和10.7%；轧制20%/170°C/2h状态的三种力学性能指标分别为365.6MPa、431.7MPa和6.3%。经过大变形量冷变形(50%)后时效，宜选用150°C长时间时效处理，此时合金中形变强化效果损失较少，形变强化效果较为显著，第二相强化以θ″相为主，长时间时效可使延伸率提高。典型工艺的力学性能为：冷轧80%/150°C/12h状态的三种力学性能指标分别为420.0MPa、483.1MPa和12.1%。
【关键词】：2219铝合金 时效 预拉伸 轧制 力学性能
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TG146.21
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-26
• 1.1 课题研究背景及目的10-11
• 1.2 2219 铝合金的应用概况与研究发展11-19
• 1.2.1 2219 铝合金的应用概况11-13
• 1.2.2 2219 铝合金的析出行为13-14
• 1.2.3 2219 铝合金的变形行为14-17
• 1.2.4 2219 铝合金的断裂行为17-19
• 1.3 铝合金的主要强化机制19-23
• 1.3.1 细晶强化19-20
• 1.3.2 固溶强化20
• 1.3.3 时效强化20-22
• 1.3.4 形变强化22-23
• 1.4 铝合金冷变形过程中组织性能演化23-25
• 1.4.1 拉伸变形23-24
• 1.4.2 冷轧变形24-25
• 1.5 本文的研究思路与内容25-26
• 第2章 材料及试验方法26-32
• 2.1 试验材料26-27
• 2.2 试验流程27-29
• 2.2.1 固溶处理27
• 2.2.2 拉伸变形27
• 2.2.3 冷轧变形27-28
• 2.2.4 高温短时退火28-29
• 2.2.5 时效处理29
• 2.3 组织分析方法29-30
• 2.3.1 金相分析29-30
• 2.3.2 透射电镜分析30
• 2.4 示差扫描热分析30
• 2.5 拉伸性能测试30-32
• 第3章 2219 铝合金不同温度时效时的组织性能32-42
• 3.1 引言32
• 3.2 时效过程中的析出行为32-36
• 3.2.1 时效析出 DSC 分析33-34
• 3.2.2 不同时效态的析出相形貌34-36
• 3.3 时效过程中的力学性能36-40
• 3.4 本章小结40-42
• 第4章 预拉伸变形对 2219 铝合金组织性能的影响42-57
• 4.1 引言42
• 4.2 预拉伸对组织性能的影响42-45
• 4.2.1 预拉伸对晶粒组织的影响42-44
• 4.2.2 预拉伸对力学性能的影响44-45
• 4.3 预拉伸—时效过程中的析出行为45-52
• 4.3.1 预拉伸—时效过程 DSC 分析45-47
• 4.3.2 时效温度对析出相的影响47-49
• 4.3.3 时效时间对析出相的影响49-50
• 4.3.4 拉伸变形量对析出相的影响50-52
• 4.4 预拉伸—时效过程中的力学性能52-55
• 4.4.1 变形量对力学性能的影响52-54
• 4.4.2 温度对力学性能的影响54-55
• 4.5 本章小结55-57
• 第5章 冷轧变形对 2219 铝合金组织性能的影响57-75
• 5.1 引言57
• 5.2 冷轧变形对组织性能的影响57-61
• 5.2.1 冷轧变形对晶粒组织的影响57-59
• 5.2.2 冷轧变形过程位错组态的变化59-60
• 5.2.3 冷轧对力学性能的影响60-61
• 5.3 冷轧—时效过程中的析出行为61-67
• 5.3.1 冷轧—时效过程 DSC 分析61-63
• 5.3.2 温度对析出相的影响63
• 5.3.3 时间对析出相的影响63-66
• 5.3.4 变形量对析出相的影响66-67
• 5.4 冷轧—时效过程中的力学性能67-69
• 5.5 退火过程中的组织性能演变69-73
• 5.5.1 退火对晶粒组织的影响69-71
• 5.5.2 退火对力学性能的影响71-73
• 5.6 冷变形-时效处理工艺参数选择73-74
• 5.7 本章小结74-75
• 结论75-76
• 参考文献76-81
• 致谢81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 周鹏展;李东辉;贺地求;邓航;;2219-T87厚板搅拌摩擦焊沿厚度方向的性能差异[J];焊接学报;2007年10期

2 吴一雷，李永伟，强俊，李春玉;超高强度铝合金的发展与应用[J];航空材料学报;1994年01期

3 刘延斌;刘志义;余日成;夏卿坤;李云涛;;预拉伸对Al-Cu-Mg-Ag合金室温性能的影响[J];金属热处理;2007年04期

4 李红英;曾再得;;2219铝合金金相显示技术研究[J];理化检验(物理分册);2007年07期

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本文编号：263254