时效温度对铝锂合金组织及性能影响研究
2019-08-21马鹏程杜晓明
赵 彤,张 罡,马鹏程,杜晓明
(1.沈阳理工大学 材料科学与工程学院,沈阳 110159;2.航天材料及工艺研究所,北京 100076)
铝锂合金凭借其优良的综合性能,已经成为了航空航天领域的支柱性材料。其主要应用于飞机蒙皮、框、腹板、梁、底板梁等位置。铝锂合金具备明显的减重效果,在承压缩应力、弯曲应力和扭转应力方面,铝锂合金能够表现出足够的强度以及足够的抗疲劳性能;同时,铝锂合金具有良好的成型性,传统的铝合金成型工艺、装备大部分也适用于铝锂合金[1-2]。在热处理过程中,时效温度、时效时间、预先变形程度以及预时效等因素都会对第二相的沉淀产生显著的影响,进而产生不同种类、不同形貌特征的沉淀相,并以此给铝合金的工艺性能、使用性能、力学性能带来显著影响。
在Al-Li-Cu-Mg系合金中,T1(Al2CuLi)和δ′(Al3Li)相是合金的主要强化相。T1相促使位错以绕过的形式通过δ′相,分散共面滑移,与δ′相共同对合金产生强化作用[3-4]。通过改变热处理制度,可以对合金的强化相进行相应的调控,除δ′和T1相外,还有G.P.区、θ′(Al2Cu)、T2(Al5Li3Cu)、S′(A12CuMg)等相大量析出[5],这些析出相对材料的强化也起到了重要作用,也进一步增加了合金强化微观机制的研究难度。国内外一些学者研究了Al-Li-Cu-Mg合金沉淀析出和硬化行为。研究结果表明,固溶的Cu或Mg不会影响δ′相的一般特征[6]。但也有研究认为,Mg可降低Li在铝中的溶解度,并可溶入δ′,从而增加其体积分数[7]。因此有关T1和δ′相的形成与相互影响机制并不是很清楚。
因此本文重点研究新型Al-Li-Cu-Mg合金在时效过程中主要强化相T1和δ′相的形成及演变过程,为进一步改善铝锂合金的力学性能提供参考。……
