Al-4.5Cu合金超低温轧制后退火保强增塑的研究

发布时间：2020-12-26 17:13

　　提高铝合金强度的方法较多,其中超低温轧制是一种有效的方法。但变形后的Al-4.5Cu铝合金塑性较低,不适合做结构件。因此提高铝合金的强度以及塑性是拓展其应用的关键。研究了超低温轧制对Al-4.5Cu合金性能的影响,并通过退火提高超低温轧制Al-4.5Cu合金的塑性。采用光学显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜观察合金的微观组织,测定硬度、强度、伸长率等力学性能。结果表明:超低温轧制的Al-4.5Cu合金的晶粒细小、具有高的硬度和强度。在400℃保温6 h退火后,其晶粒的平均尺寸约20μm,塑性明显增加,同时仍然保持较高的强度。 

【文章来源】：轻合金加工技术. 2020年06期 北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

Al-4.5Cu合金经不同轧制方式的硬度

超低温轧制和室温轧制的Al-4.5Cu合金的应力-应变曲线如图2所示。由图2可知，超低温轧制样品的抗拉强度为305.17 N/mm2，室温轧制样品的抗拉强度为290.98 N/mm2。超低温轧制样品的强度略高于室温轧制样品的强度。结合硬度值的对比可知，超低温轧制样品的硬度及强度都略高于室温轧制样品的。这主要是由于轧制变形时，合金中会产生大量位错，在变形过程中位错会不断地移动迁移，并产生抵消以及缠结现象。在超低温状态下进行轧制，合金中的位错在低温环境下运动受限，抵消的位错较少，位错密度大大提高，大部分位错在低温环境中会稳定存在或短距离迁移，在此过程中位错会发生堆积和缠结，进而阻碍了变形的发生，力学性能则表现为较高的硬度值和强度值。超低温轧制与室温轧制样品的微观组织如图3所示。由图3可见，晶粒均沿轧制方向呈现纤维状组织，两者的金相组织没有明显区别。

为了进一步确定第二相的种类，采用X射线能谱对合金中第二相进行分析，结果如图6所示。第二相为θ相(Al2Cu)。通过对比超低温轧制与室温轧制样品的XRD图谱，可以发现超低温轧制合金的峰值更尖锐，这意味着在超低温轧制合金中的第二相含量更高。第二相在合金中起阻碍位错运动的作用，从而提高合金的强度。图4 不同轧制方式的Al-Cu合金经400℃6 h退火后的金相组织


本文编号：2940125