微量元素Ce、Zr和Zn以及預(yù)變形對(duì)AL-LI-Cu-Mg-Ag合金組織與性能的影響.pdf

1、Al-Li合金具有低密度、高強(qiáng)度、耐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)，逐漸取代傳統(tǒng)Al合金成為航空航天結(jié)構(gòu)部件的理想材料，因此，研究和開發(fā)具有高性能的Al-Li合金已成為促進(jìn)航空航天材料性能優(yōu)化的重要課題。本文通過采用常溫力學(xué)性能測(cè)試、金相顯微組織觀察、電導(dǎo)率測(cè)試、差熱分析(DSC)、X衍射物象分析(XRD)、斷口掃描電鏡(SEM)觀察、能譜(EDXS)分析和透射電鏡(TEM)觀察等分析方法，研究了添加Ce、Zr、Zn微合金元素以及不同預(yù)變形對(duì)Al-Li

2、合金組織和性能的影響機(jī)理，取得了以下結(jié)果:
　　1、分別添加Ce、Ce+Zr、Ce+Zr+Zn元素的A、B、C三種合金在T6(180℃)人工時(shí)效處理后，合金的力學(xué)性能表現(xiàn)為:C(Ce+Zr+Zn)合金最佳，B(Ce+Zr)合金次之，A(Ce)合金最差;強(qiáng)度、塑性值分別為:C合金—σ0.2=632MPa，δ=6.4％，B合金—σ0.2=530MPa，δ=6.4％和A合金—σ0.2=480MPa,δ=8.8％。
　　2、同時(shí)添加

3、Ce、Zr和Zn對(duì)合金再結(jié)晶晶粒細(xì)化作用明顯強(qiáng)于Ce+Zr和單獨(dú)加Ce元素;對(duì)合金斷口的斷裂方式的改善作用強(qiáng)弱是:Ce+Zr+Zn＞Ce+Zr＞Ce。合金斷裂方式逐漸由A合金的脆性沿晶斷裂方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镃合金的韌窩型穿晶斷裂方式。
　　3、添加的合金元素Ce、Zr和Zn對(duì)合金主要強(qiáng)化析出相的種類沒有改變，A、B、C三種合金中主要的強(qiáng)化相仍然為T1、θ'相，同時(shí)還有立方相σ(Al5Cu6Mg2)的存在。Zr和Zn元素對(duì)促進(jìn)強(qiáng)化相的均

4、勻細(xì)小析出和提高其析出體積分?jǐn)?shù)作用明顯大于Ce，同時(shí)還在一定程度上延緩了立方相σ析出。
　　4、通過T8時(shí)效處理的合金力學(xué)性能測(cè)試表明:不同的預(yù)變形對(duì)合金的強(qiáng)化作用有著重要影響，預(yù)變形越大，達(dá)到峰時(shí)效的時(shí)間越短;6％預(yù)變形強(qiáng)化效果最好，2％次之，10％最差;6％預(yù)變形合金峰時(shí)效強(qiáng)度塑性分別為:σb=698MPa，σ0.2=653MPa，δ=6.1％;2％預(yù)變形合金峰時(shí)效強(qiáng)度塑性分別為:σb=687MPa，σ0.2=621MPa，δ

5、=7.2％;而10％預(yù)變形預(yù)變形合金峰時(shí)效強(qiáng)度塑性分別為:σb=642MPa，σ0.2=582MPa，δ=6.2％;
　　5、預(yù)變形對(duì)C合金電導(dǎo)率隨時(shí)效時(shí)間的變化規(guī)律，仍然是6％預(yù)變形的電導(dǎo)率最大，2％次之，10％最小;
　　6、不同預(yù)變形量并不改變合金時(shí)效析出相的種類，合金中的主要強(qiáng)化析出相為T1、θ'，同時(shí)存在少量的Al3Zr和Al3Li的復(fù)合析出粒子。6％預(yù)變形合金T1強(qiáng)化相析出體積分?jǐn)?shù)最大，尺寸細(xì)小，分布均勻彌散;而