大變形量冷變形時(shí)效7050鋁合金強(qiáng)化機(jī)理研究.pdf

1、7050鋁合金是超高強(qiáng)鋁合金，時(shí)效強(qiáng)化效應(yīng)非常顯著。大塑性變形產(chǎn)生的形變強(qiáng)化作用可使金屬材料的強(qiáng)度大幅度上升。本文期望將7050鋁合金的時(shí)效強(qiáng)化與形變強(qiáng)化有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步提高超高強(qiáng)鋁合金的性能。因此本文通過(guò)對(duì)7050鋁合金進(jìn)行固溶-大變形量冷軋-較低溫度時(shí)效處理，來(lái)研究該種形變熱處理工藝下的合金的力學(xué)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(qiáng)化機(jī)制。通過(guò)室溫拉伸確定其力學(xué)性能，并通過(guò)TEM、DSC、XRD等手段

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

3、，強(qiáng)度在前期的下降之后，都表現(xiàn)出了上升趨勢(shì)，而80℃下時(shí)效2h到4h過(guò)程中發(fā)生了強(qiáng)度的暫時(shí)提高。
　　為了解釋合金強(qiáng)度的變化，進(jìn)而對(duì)合金微觀組織所進(jìn)行的研究表明，合金在形變熱處理過(guò)程中所發(fā)生的析出主要是原子團(tuán)簇與G.P.區(qū)的形成，在整個(gè)時(shí)效過(guò)程中，析出相的尺寸偏小，而固溶態(tài)合金較低溫度時(shí)效前期的迅速?gòu)?qiáng)化與尺寸為1nm左右的原子團(tuán)簇的形成有很大關(guān)系。時(shí)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(zhuǎn)變的

4、階段。而合金形變后進(jìn)行時(shí)效的過(guò)程中，位錯(cuò)回復(fù)主要在前6h內(nèi)發(fā)生，6h之后，位錯(cuò)回復(fù)速率減慢。在應(yīng)用XRD對(duì)合金位錯(cuò)回復(fù)進(jìn)行研究的過(guò)程中，驗(yàn)證了改進(jìn)的Williamson-Hall方法分析位錯(cuò)密度的可行性。
　　綜合組織表征與力學(xué)性能的變化，對(duì)7050鋁合金強(qiáng)化機(jī)制進(jìn)行研究：冷軋態(tài)7050鋁合金與固溶態(tài)合金相比，形變強(qiáng)化使合金屈服強(qiáng)度提升了約220 MPa，形變過(guò)程的細(xì)小析出相的形成對(duì)屈服強(qiáng)度的貢獻(xiàn)約為100MPa，形變熱處理24h