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轧制预热时间对01420铝锂合金晶粒细化的影响

2012-07-31叶凌英张新明郑大伟

中南大学学报(自然科学版) 2012年1期

叶凌英,张新明,郑大伟

(中南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙,410083)

01420铝锂合金具有低密度、高比强度、良好的焊接性能和抗腐蚀性能等优点,是一种优良的航空航天结构材料[1-3]。雅克-36和雅克-38的机身全部采用01420铝锂合金制造,获得了很好的减小质量的效果,特别是将它用于米格-29焊接机身时,质量减小24%[1]。但是,未再结晶状态的该合金由于塑性流动的局部化暴露出加工性能和服役性能差的问题。相反,具有细晶组织的01420铝锂合金表现出了较好的塑性和服役性能,特别是还可以获得超塑性[4]。因此,制备细晶01420铝锂合金板材便成为解决其塑性和服役性能差的一条最有效途径。01420铝锂合金可以采用形变热处理法(TMP)来细化晶粒[5-6]。TMP法是目前工业上应用最多的可以生产细晶铝合金板材的方法,其基本工艺路线为:固溶处理→过时效→大压下量轧制变形→静态再结晶[7]。通过对过时效后的样品进行大压下量轧制变形使在大尺寸第二相粒子(粒径约1 μm)周围形成强烈的变形区,在接下来的再结晶退火过程中,这些强应变区域便可能成为再结晶的形核位置,细晶组织通过粒子激发再结晶形核(PSN)来获得。过时效的主要目的是析出尺寸约1 μm的大尺寸第二相,传统的机械热处理方法中轧制温度低于过时效温度[8-9],轧制前的预热过程对第二相的粒径及分布基本没有影响[10]。但01420铝锂合金塑性差,在低温轧制时容易开裂,轧制前预热温度需高于过时效温度才能保证板材在轧制过程中不开裂,一般选取预热温度为400 ℃[11-12]。……

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