大變形量冷變形時效7050鋁合金強化機理研究.pdf

1、7050鋁合金是超高強鋁合金，時效強化效應非常顯著。大塑性變形產(chǎn)生的形變強化作用可使金屬材料的強度大幅度上升。本文期望將7050鋁合金的時效強化與形變強化有機結合，進一步提高超高強鋁合金的性能。因此本文通過對7050鋁合金進行固溶-大變形量冷軋-較低溫度時效處理，來研究該種形變熱處理工藝下的合金的力學性能演變與微觀組織演變，以及處于該工藝中不同狀態(tài)的7050鋁合金的強化機制。通過室溫拉伸確定其力學性能，并通過TEM、DSC、XRD等手段

2、研究合金位錯組態(tài)變化以及時效析出行為。
　　研究表明7050鋁合金在固溶-80％冷軋-較低溫度時效處理過程中，冷軋后合金強度大幅度上升，而時效過程中并沒有出現(xiàn)強度的大幅增長，100℃下時效30h合金的屈服強度達到了冷軋形變后的水平，約660MPa，延伸率提高到約7.6%，說明降低時效溫度可以達到位錯強化與時效強化的更好結合。時效前期合金強度會出現(xiàn)明顯的下降，延伸率有一定程度的提升，表明位錯回復的發(fā)生；在所有研究的較低溫度時效過程中

3、，強度在前期的下降之后，都表現(xiàn)出了上升趨勢，而80℃下時效2h到4h過程中發(fā)生了強度的暫時提高。
　　為了解釋合金強度的變化，進而對合金微觀組織所進行的研究表明，合金在形變熱處理過程中所發(fā)生的析出主要是原子團簇與G.P.區(qū)的形成，在整個時效過程中，析出相的尺寸偏小，而固溶態(tài)合金較低溫度時效前期的迅速強化與尺寸為1nm左右的原子團簇的形成有很大關系。時效后期可以觀察到η’相的存在，但尺寸較小，大部分析出處于由G.P.區(qū)向η’相轉變的

4、階段。而合金形變后進行時效的過程中，位錯回復主要在前6h內發(fā)生，6h之后，位錯回復速率減慢。在應用XRD對合金位錯回復進行研究的過程中，驗證了改進的Williamson-Hall方法分析位錯密度的可行性。
　　綜合組織表征與力學性能的變化，對7050鋁合金強化機制進行研究：冷軋態(tài)7050鋁合金與固溶態(tài)合金相比，形變強化使合金屈服強度提升了約220 MPa，形變過程的細小析出相的形成對屈服強度的貢獻約為100MPa，形變熱處理24h