分级时效工艺对2195铝锂合金拉伸性能的影响

摘要

本文系统地研究了分级时效工艺参数对2195Al-Li合金硬度和低温拉伸性能的影响，通过对拉伸断口的SEM观察，探讨了常温、低温拉伸断裂行为，并对固溶时效态样品进行了较为系统的TEM研究。
　　研究结果表明：常温拉伸条件下，固溶时效制度为540℃×35min+100℃×4h+180℃×t2(t2=8、24、32、48h)的样品，强度峰值出现在终时效时间为32h时，此时抗拉强度σb达到560MPa，屈服强度σ0.2达到502MPa，延伸率6.3％，在32h应变硬化指数达到最大值为0.45；延长预时效到8h，强度峰值提前到终时效时间24h，此时抗拉强度σb达到562MPa，屈服强度σ0.2达到501MPa，延伸率6.2%，应变硬化指数为0.28。常温下未经热处理样品的断裂方式是塑性断裂，经不同热处理制度后断口形貌表现分层开裂及准解理断裂。
　　77K低温条件下，分级时效处理后2195铝锂合金的力学性能较常温有了显著提高。2195铝锂合金在分级时效制度(540℃/35min固溶+100℃/4h+200℃/32h时效)获得优化工艺：σb=622MPa，σ0.2=522MPa，δ=11.4%，n=0.44。77K低温下未处理样品的断裂方式为典型的微孔聚集型断裂，经过不同的时效处理制度后断口形貌表现为分层开裂。通过对比，延长预时效时间可使分层开裂层逐渐变薄。77K低温拉伸断口的断裂机制较常温有明显的区别，分层开裂层较厚，并出现了准解理断裂。2195Al-Li合金在时效过程中主要的强化相为T1、δ′和θ′相。分级时效后，析出相T1数量多、较为细小且分布均匀，同时β′相弥散分布。

目录

分级时效工艺对2195铝锂合金拉伸性能的影响

EFFECT OF MULTI-STAGE AGEING TREATMENTS ON TENSILE PROPERTIES OF 2195 Al-Li ALLOY

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 铝锂合金的发展和应用

1.1.1 铝锂合金的发展简史

1.1.2 我国铝锂合金的发展情况

1.1.3 铝锂合金的应用

1.2 铝锂合金的组织特征及其强化机理

1.2.1 Al-Li二元合金

1.2.2 Al-Li-Cu合金

1.2.3 Al-Li-Cu-Mg-Zr合金

1.3 Al-Li合金强韧化机理

1.3.1 Al-Li合金强化机理

1.3.2 Al-Li合金韧化机理

1.4 铝锂合金的热处理制度

1.4.1 T6和T8工艺

1.4.2 T6I6工艺

1.4.3 分级时效工艺

1.5 铝锂合金低温拉伸性能

1.6 本文主要研究内容

第2章 试验材料和试验方法

2.1 试验材料和试样规格

2.2 分级时效处理工艺

2.3 分析测试方法

第3章 分级时效工艺对合金硬度和组织结构的影响

3.1 分级时效工艺对硬度的影响

3.2 预时效时间对合金组织结构的影响

3.3 终时效温度对合金组织结构的影响

3.4 本章小结

第4章 分级时效工艺对合金常温拉伸性能的影响

4.1 分级时效工艺对常温拉伸强度的影响

4.2 分级时效工艺对常温拉伸延伸率的影响

4.3 分级时效工艺对常温拉伸应变硬化指数n的影响

4.4 拉伸断口形貌的SEM分析

4.5 本章小结

第5章 分级时效工艺对合金低温拉伸性能的影响

5.1 分级时效工艺对低温拉伸强度的影响

5.2 分级时效工艺对低温拉伸延伸率的影响

5.3 分级时效工艺对低温拉伸应变硬变指数n的影响

5.4 拉伸断口形貌的SEM分析

5.5 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢