低温变形对2A14铝合金组织性能影响
2020-08-04易幼平黄始全黄建武
宇航总体技术 2020年4期
蒋 镪,易幼平,黄始全,黄建武
(中南大学机电工程学院,长沙 410083)
0 引言
为了满足航天运载器轻量化、高性能与高可靠发展,一般选用铝合金制造关键承力构件[1-2]。2A14铝合金属于Al-Cu-Mg-Si-Mn系锻造铝合金,具有较好的塑性、强度和良好的抗腐蚀性能、焊接性能,是舱段结构制造的首选材料[3-6]。目前2A14铝合金主要采用热加工成形工艺,热处理后合金中仍然存在粗大纤维组织和粗大第二相化合物富集,这将导致合金整体力学性能偏低,各向异性突出[7-9]。寻找一种新成形工艺来提升合金综合性能具有十分重要的意义。
低温变形协同热处理是提升2A14铝合金材料性能的一种重要工艺,国内外学者由此展开了相关研究。国外学者 Shahsavari等[10]、Hussain等[11]研究了低温轧制工艺,发现低温变形对晶粒动态回复有明显的抑制作用,基体积累高密度位错,合金性能得到改善。国内学者侯陇刚等[12]、王磊等[13]研究了超低温变形对7050铝合金组织性能的影响,发现合金在低温下表现出优异的塑性变形能力,随着变形量的增加,热处理后合金再结晶组织比例上升,晶粒细化效果显著,合金综合性能提高。何海林等[14]研究了第二相粒子对2219铝合金性能的影响,发现在低温变形对第二相的破碎效果显著,热处理后基体铜含量提高,第二相粒子尺寸更为细小,分布更加均匀,改善了合金的各向异性。
2A14铝合金在常温下的塑性较差,但在高温和超低温(-196℃)的条件下,合金塑性提高。在超低温变形条件下,晶粒的动态回复效应被抑制,积累的位错密度高,使得晶粒细化,材料性能提高[15-18]。……
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