多向鍛造2A14鋁合金組織與力學(xué)性能研究.pdf

1、2Al4鋁合金屬于Al-Cu-Mg系鍛造合金，具有強(qiáng)度高、熱塑性好、鍛造性好、工作溫度高、焊接性能好等優(yōu)點(diǎn)，主要用于制造高載荷工作條件下的鍛件，廣泛應(yīng)用于航空航天及民用交通工具等領(lǐng)域。研究這種鋁合金鍛件成形方法及微觀組織的演變規(guī)律對于調(diào)控該合金鍛件的成形具有重要意義。本文采用多向鍛造方法對2Al4鋁合金進(jìn)行鍛造成形，采用OM、SEM、TEM、XRD與室溫拉伸等測試手段，研究了合金在均勻化預(yù)處理、多向鍛造及后續(xù)T6熱處理過程中的組織與力學(xué)

2、性能變化規(guī)律。主要結(jié)論如下:
　　(1)2Al4鋁合金鑄態(tài)組織由粗大的α-Al基體和分布于晶界及其交匯處的片狀A(yù)l2Cu相與骨骼狀FeMnSiAl6脆性相構(gòu)成，存在較為嚴(yán)重的偏析現(xiàn)象;鑄態(tài)2Al4鋁合金適宜的均勻化工藝制度為485℃/12h?；谥饕辖鹪谻u在相鄰枝晶間的擴(kuò)散規(guī)律，建立2Al4鋁合金的均勻化動力學(xué)方程，由此得到最優(yōu)的均勻化制度為485～490℃/13.6 h，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。
　　(2)多向鍛造過程中

3、2Al4鋁合金的微觀變形組織受到變形溫度與累積變形量的影響。在300℃～350℃范圍內(nèi)進(jìn)行累積變形量為2.4的多向鍛造時(shí)，隨著變形溫度的提高，合金中的軟化機(jī)制由動態(tài)回復(fù)向動態(tài)再結(jié)晶轉(zhuǎn)變，位錯(cuò)密度逐漸降低，亞晶粒尺寸增加;在350℃、累積變形量為0.4～7.2范圍內(nèi)進(jìn)行多向鍛造變形時(shí)，隨著累積變形量的增加，合金晶粒逐漸細(xì)化，位錯(cuò)密度呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢;多向鍛造過程中第二相粒子的動態(tài)析出，能夠有效地阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動，使再結(jié)晶晶粒在變形過

4、程中穩(wěn)定存在。2Al4鋁合金在變形過程中主要發(fā)生連續(xù)動態(tài)兩種再結(jié)晶。
　　(3)對多向鍛造后的試樣進(jìn)行T6熱處理，變形過程中形成的回復(fù)組織發(fā)生非連續(xù)再結(jié)晶。較低溫度及較高累積變形量的變形條件下，2Al4鋁合金經(jīng)T6熱處理后更容易獲得細(xì)小的、具有大角度晶界的等軸狀再結(jié)晶晶粒，合金獲得良好的室溫拉伸力學(xué)性能;其中變形溫度為350℃、累積變形量為3.6時(shí)，經(jīng)T6熱處理后，2Al4鋁合金的室溫力學(xué)性能為:σb=505MPa，σ0.2=43