2A66铝锂合金热处理工艺及其各向异性的研究

发布时间：2017-08-26 19:53

  本文关键词：2A66铝锂合金热处理工艺及其各向异性的研究

  更多相关文章： 2A66铝锂合金 热处理 显微组织 力学性能 各向异性 织构

【摘要】：2A66铝锂合金是我国自主研发的新型Al-Cu-Li系铝合金,质量轻、强度高、塑性好,具有良好的加工性能,在航空航天领域具有良好的应用前景。研究热处理工艺对其微观组织和性能的影响,从而改善其强塑性匹配及力学性能各向异性,可进一步推动其在航空航天领域中的应用。本文作者采用布氏硬度测试、拉伸性能测试、金相显微观察(OM)、DSC分析、SEM分析、TEM分析及EBSD分析等方法研究了2A66铝锂合金在不同热处理工艺下的硬化特征、拉伸力学性能、显微组织变化规律及其平面各向异性和织构组分。不仅优化了2A66铝锂合金的热处理制度,探明了该合金在时效过程中沉淀析出相的演变规律,还研究了不同热处理工艺对合金平面各向异性的影响,并测定了不同状态下合金内部的织构组分。其主要结论如下:(1)2A66铝锂合金的过烧温度为525℃,适宜的固溶制度为520℃保温90min。在单级时效过程中,随着时效温度的提高,合金达到峰值时效的时间逐渐缩短。165℃/64h峰值时效时合金能够获得更好的强塑性匹配,其抗拉强度为526.5MPa,屈服强度为448.9 MPa,延伸率为10.1%。(2)2A66铝锂合金适宜的双级时效工艺为200℃/12h+165℃/12h,此时合金的抗拉强度为527.1 MPa,屈服强度为490.7 MPa,延伸率为7.5%;合金比较适宜的RRA处理工艺为165℃/24h+220℃/40min+165℃/24h,此时合金的抗拉强度为519.8MPa,屈服强度为469.7 MPa,延伸率为9.8%。(3)2A66铝锂合金165℃单级时效过程中沉淀相的析出序列为:α过饱和固溶体→GP区+δ'→θ'+δ'→θ'+δ'+T_1→θ'+T_1。时效初期合金的主要强化来源为GP区、δ'和θ'相,峰值时效时合金的主要强化相为θ'和T_1相。(4)原始态、固溶态和时效态2A66铝锂合金的各向异性依次降低。合金原始态的主要织构为立方织构,还存在C组分、B组分和S组分,固溶态的主要织构转变为旋转立方织构,经时效处理后合金的主要织构仍然为旋转立方织构,同时出现了R组分。(5)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加,延伸率的各向异性大于强度各向异性。
【关键词】：2A66铝锂合金 热处理 显微组织 力学性能 各向异性 织构
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG166.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 绪论13-28
• 1.1 引言13
• 1.2 铝锂合金发展概述13-16
• 1.2.1 国外铝锂合金的发展与应用13-15
• 1.2.2 国内铝锂合金的发展与应用15-16
• 1.3 铝锂合金的成分和组织特征16-19
• 1.3.1 Al-Li二元合金17-18
• 1.3.2 Al-Li-Cu合金18-19
• 1.3.3 Al-Li-Mg合金19
• 1.4 铝锂合金的合金化19-22
• 1.4.1 Cu的作用19-20
• 1.4.2 Mg和Ag的作用20
• 1.4.3 Zn的作用20-21
• 1.4.4 Mn的作用21
• 1.4.5 Sc和Zr的作用21
• 1.4.6 Fe、Si和H的作用21-22
• 1.5 铝锂合金的热处理22-25
• 1.5.1 固溶处理22-23
• 1.5.2 淬火23
• 1.5.3 时效处理23-25
• 1.6 铝锂合金的各向异性25-27
• 1.6.1 铝锂合金各向异性的影响因素25-26
• 1.6.2 降低铝锂合金各向异性的途径26-27
• 1.7 本文研究的目的、意义及主要内容27-28
• 第2章 实验条件与方法28-33
• 2.1 实验材料28
• 2.2 实验方案28-29
• 2.2.1 固溶28
• 2.2.2 时效28-29
• 2.3 性能测试29-30
• 2.3.1 DSC实验29
• 2.3.2 布氏硬度测试29-30
• 2.3.3 室温拉伸性能测试30
• 2.4 组织观察30-33
• 2.4.1 金相组织观察30-31
• 2.4.2 扫描电镜观察31
• 2.4.3 透射电镜观察31
• 2.4.4 电子背散射衍射技术测量织构31-33
• 第3章 2A66铝锂合金热处理工艺的研究33-52
• 3.1 引言33
• 3.2 2A66铝锂合金固溶工艺的研究33-37
• 3.2.1 DSC分析33-34
• 3.2.2 不同固溶温度对合金组织和性能的影响34-35
• 3.2.3 不同固溶时间对合金组织和性能的影响35-37
• 3.3 2A66铝锂合金时效工艺的研究37-47
• 3.3.1 2A66铝锂合金的单级时效硬化曲线37-38
• 3.3.2 2A66铝锂合金的双级时效硬化曲线38-40
• 3.3.3 2A66铝锂合金的回归再时效硬化曲线40-42
• 3.3.4 不同时效制度下 2A66铝锂合金的力学性能42-43
• 3.3.5 不同时效制度下 2A66铝锂合金的拉伸断口形貌43-45
• 3.3.6 2A66铝锂合金 165℃人工时效过程中的显微组织分析45-47
• 3.4 分析与讨论47-51
• 3.4.1 固溶处理对 2A66铝锂合金组织与性能的影响47-48
• 3.4.2 时效处理对 2A66铝锂合金组织与性能的影响48-51
• 3.5 本章小结51-52
• 第4章 2A66铝锂合金各向异性的研究52-67
• 4.1 引言52
• 4.2 原始态 2A66铝锂合金的组织性能52-55
• 4.2.1 原始板材的力学性能52-54
• 4.2.2 原始板材的织构组成54-55
• 4.3 固溶态 2A66铝锂合金的组织性能55-58
• 4.3.1 固溶态板材的力学性能55-57
• 4.3.2 固溶态板材的织构组成57-58
• 4.4 时效态 2A66铝锂合金的组织性能58-64
• 4.4.1 时效态板材的力学性能58-61
• 4.4.2 金相组织及TEM分析61-63
• 4.4.3 时效态板材的织构组成63-64
• 4.5 分析与讨论64-65
• 4.6 本章小结65-67
• 结论67-68
• 参考文献68-74
• 致谢74-75
• 附录A（攻读硕士学位期间发表的论文）75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 尹登峰,郑子樵;铝锂合金研究开发的历史与现状[J];材料导报;2003年02期

2 程晓宇;王晓梅;;铝锂合金研究与发展[J];中国有色金属;2008年12期

3 徐国栋;;铝锂合金的合金化及作用[J];科技创新导报;2011年24期

4 王浩军;史春玲;贾志强;曾卫东;;铝锂合金的发展及研究现状[J];热加工工艺;2012年14期

5 ;制造飞机新材料——铝锂合金[J];机械开发;1984年03期

6 刘金贵;;用于宇航的两种新铝锂合金[J];上海金属.有色分册;1989年01期

7 周永益;;铝锂合金废料利用的新进展[J];中国物资再生;1992年02期

8 И.Н.弗利德良吉尔;И.Н.果洛勃夫;郝应其;;俄罗斯铝锂合金的研制和应用概况[J];航空材料学报;1993年02期

9 魏建锋，何明;铝锂合金研制进展[J];稀有金属材料与工程;1994年01期

10 蒋炳玉;铝锂合金的制备特性研究[J];稀有金属材料与工程;1995年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 郑子樵;李劲风;李红英;陈志国;李世晨;谭澄宇;;新型铝锂合金的研究进展与应用[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年

2 郭兴伟;张亦良;缑瑞宾;;标定铝锂合金等强梁应力常数的实验研究[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年

3 胡孝荣;牟志德;;5A90铝锂合金零件成形工艺探索[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年

4 闫文伟;张侃;;铝锂合金与常规铝合金机身壁板静强度性能对比研究[A];第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2013年

5 李锡武;郑子樵;李海;李世晨;钟俐苹;蒋呐;;1420铝锂合金力学性能的各向异性[A];第九届材料科学与合金加工学术会议专刊论文集[C];2004年

6 李艳;邓继雄;魏祚伟;;1420铝锂合金焊接气孔研究[A];第十次全国焊接会议论文集（第1册）[C];2001年

7 潘青林;周昌荣;王新宇;梁文杰;尹志民;;含Sc铝锂合金的研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年

8 王道荣;李宏杰;赵巨岩;李永池;;高速冲击下铝锂合金材料断裂强度的实验研究[A];第六届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2010年

9 许飞;巩水利;陈俐;杨t，

本文编号：742665