铝锂合金的析出相、各向异性与静电场的影响

发布时间：2020-11-21 08:13

　　 在研究单相强化的1420合金的基础上，通过回溶处理和指数叠加法研究了两相强化的2090及2090+Ce合金中各析出相对合金的强化贡献及其各向异性、形变织构对合金各向异性的贡献。研究表明：在变形过程中形成的晶体学织构对合金的各向异性有基本的贡献，同时析出相对合金的各向异性也有重要的贡献，并决定其在时效过程中的演变。 定量地分析了δ′相与T_1相对铝锂合金各向异性的贡献。δ′相在纵向和横向的强化贡献最大，而在45°方向的强化贡献最小，即与织构的作用一致；T_1相的强化贡献则在纵向最小，在横向最大，在45°方向较大，即与织构的作用相反。研究表明，δ′相由于颗粒的切过-绕过临界尺寸较大，在变形过程中被运动位错切过，由此产生共面滑移，减小可动滑移系数目，所以其强化具有各向异性；T_1相的临界尺寸较小，但分布于四个{111}滑移面上，故其强化也具有各向异性。 微量Ce加入铝锂合金中，一方面增强2090合金的形变织构，即增强合金的各向异性；另一方面则通过对时效过程的影响而对合金的各向异性产生作用。在时效早期，Ce通过细化和弥散化δ′相来减弱共面滑移对各向异性的贡献；而在整个时效过程中，Ce均使T_1相对各向异性的贡献与形变织构对各向异性的贡献相反。Ce还对2090合金的时效过程有一定的延缓作用。 研究了固溶过程中施加的电场对合金时效后的性能、断裂特征和析出相的影响。研究表明：固溶电场可显著提高2090合金及2090+Ce合金的延伸率，尤其是对2090合金，但对强度则无明显的影响；同时，固溶电场减少合金的沿晶分层断裂比例，并增加穿晶断裂及微区塑性变形；固溶电场还使合金时效后δ′相颗粒的平均尺寸减小、尺寸分布范围减小，并使PFZ的宽度减小。 以示差量热分析技术(DSC)研究δ′相析出的动力学及固溶电场的影响。采用一级反应的模型函数F1：f(α)=1-α，计算了δ′相析出的动力学，计算结果具有良好的线性相关性，并且α具有很好的代表性，确定F1为δ′相析出的最概然机理函数；电场固溶使2090合金和1420合金升温时效过程的δ′相析出激活能有一定程度的减小，并减小了δ′相颗粒的平均尺寸。计算结果与TEM实验结果一致。 研究了时效过程中施加的电场对合金性能、断裂特征和析出相的影响。研究表明：电场时效可在一定程度上提高1420合金的延伸率，但对强度则基本没有影响；同时，电场时效减少沿晶分层断裂比例，增加穿晶断裂及微区塑性变形。电场时效还增加了δ′相颗粒的平均尺寸和PFZ的半宽。 以示差量热分析技术(DSC)研究了时效处理后1420合金的δ′相回溶动力学及时效电场的影响。分别采用一级反应机理函数F1：f(α)=1-α，和三维扩散机 摘要 竺些些旦旦旦旦卿旦旦旦旦旦旦旦早 理函数D3:f(守1.5*(l一a)劝*[l一(l一a)’召]”，计算T6湘回溶的动力学。计算 结果表明:D3函数为6湘溶解的最概然机理函数，时效过程中施加的电场减小 了合金热分析过程中6/相溶解的表观激活能。 计算和分析表明，时效过程中施加的电场，是通过促进6湘的长大和粗化而 增加回溶过程中6‘相颗粒溶解的驱动力，从而减小6‘相颗粒溶解的表观激活能。 计算结果与TEM实验结果一致。
【学位单位】：西北工业大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2002
【中图分类】：TG146.21
【部分图文】：

西北工业大学博士学位论文服强度各向异性均随时效时间的延长而增大;此后，纵向的各向异性仍随时间的延长而增大，而横向的值却略有减小。而由图3一2(b)可见，随时效时间的延长，6相的强化贡献增加，同时各方向的强化贡献差异也增加，即6/相的强化贡献的各向异性增加。3.2.2断裂特征及其各向异性图3一3为1420合金拉伸断口形貌在时效过程中的变化，试样沿轧制方向取样。在固溶状态，合金出现一定比例的沿晶分层断裂，并伴有穿晶解理面及少量韧窝(其底部有破碎颗粒)，二次裂纹较浅。在120OC时效10小时后，在断口上出现细密的沿晶分层(由于轧制流线的起伏，分层带取向略显紊乱)

寸分布范围也有所减小，平均尺寸也增大，约为50一55nln，同时体积分数没有明显的变化。图3一8为1420合金在1200C分别时效10小时和30小时后的PFZ。在这两种状态下，PFZ的半宽分别为6Onm和100nm左右。

第三章铝钮合金的各向异性与析出相的作用图3一76‘相的中心暗场TEM像，120℃时效Fig.3一7CentereddarkfieldTEMhot:rs(a)，imagesof6(a)10小时，(b)30小时，(c)50小时.Phasein1420alloyagedat120oCfor1030hours(b)，and50hours(e).图3·81420合金的PFZ，120℃时效(a)10小时，(b)30小时.F19.3一8Precipitatefreezoneof6尸phasein1420axloy笔edat120℃化rlohours(a)
【引证文献】

相关硕士学位论文 前3条

1 程真真;镀镍碳纤维的制备及其在磁场中取向的研究[D];大连理工大学;2011年

2 徐国栋;Al-Li合金的分级时效和回归再时效的微观相场模拟[D];西北工业大学;2007年

3 李大圣;铜合金与钨钼间润湿性的研究[D];西安理工大学;2006年

本文编号：2892785