2195铝锂合金多道次压缩及退火过程微观组织演变规律研究

摘要

通过Gleeble-3500对2195铝锂合金进行轴对称多道次热模拟压缩实验，对2195铝锂合金热轧板材进行空气退火、沙浴退火和真空封管退火实验。利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)及电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)等微观表征技术，探讨了2195铝锂合金在热模拟压缩过程中组织与力学性能的演变规律，分析了三种退火工艺对2195铝锂合金微观组织的影响。
　　本研究主要内容包括：①由于多道次压缩的静态软化作用，相同热压缩条件下单道次压缩的流变应力高于多道次压缩的流变应力；多道次之间的软化率随变形温度的升高与道次的增加而增大。②单道次压缩的显微组织均为拉长的晶粒，在400℃下出现了严重的晶粒破碎，再结晶晶粒随着温度的升高与应变速率的降低而增大，其再结晶机制主要为晶界弓出形核与亚晶合并机制。多道次压缩的第一道次压缩10％，小角度数量增加，温度升高小角度晶界减少，都表现为动态回复特征；第二道次变形量达到40%，400℃下出现了少量晶粒破碎，且存在静态软化，随着温度的升高，再结晶程度增大。第三道次压缩与单道次压缩的特点相似，由于静态软化作用的存在，其再结晶程度要高些。低温下第二道次与第三道次的再结晶机制为晶粒机械破碎及晶界迁移、亚晶粗化的混合机制及晶界弓出形核机制。高温下的第二道次压缩与第三道次压缩的再结晶机制为亚晶形核机制。③针状第二相均匀化处理后长而平直。在400℃下变形40%会发生扭曲，随着变形温度的升高，针状第二相变得少而短小，当变形75%时，针状第二相消失，取而代之的是颗粒状的第二相。④空气退火、沙浴退火与真空封管退火的组织与热轧板材相似，都为纤维状组织，织构类型均为β纤维织构及R织构，晶界处有再结晶晶粒出现，其机制为晶界弓出形核。退火前后粗大第二相为TB与θ'相，沙浴退火第二相最多且在晶粒中均匀分布，其它状态沿轧制方向分布。

目录

1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 铝锂合金的发展及应用

1.3 多道次热变形模拟过程中的动/静态行为

1.4 铝锂合金退火工艺研究

1.5 研究目的、内容、意义及技术路线

2 实验材料及方法

2.1 材料的选用与样品制备

2.2 实验方案

2.3 显微组织观察与技术

3 2195铝锂合金道次压缩流变行为研究

3.1 单道次热压缩变形流变应力的一般规律

3.2 多道次热压缩变形过程中流变应力的规律

3.3 单道次与多道次真应力应变曲线比对

3.4 本章小节

4 2195铝锂合金热压缩显微组织演变规律

4.1 等温热压缩演变规律

4.2 2195铝锂合金软化讨论

4.3 多道次压缩粗大针状相演变规律

4.5 本章小节

5 不同退火工艺对2195铝锂合金组织的影响

5.1 退火前后显微组织的演变

5.2 退火工艺对织构的影响

5.3 不同退火制度下铝锂合金中锂的烧损

5.4 第二相的演变

5.5 热轧板材与不同退火工艺下的TEM显微组织

5.6 结论

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

攻读硕士期间发表的论文