微量Si和时效时间对Al-Cu-Mg合金性能的影响
2021-01-05李国兴
中国金属通报 2020年17期
李国兴
(华北电力大学能源动力及机械工程学院,北京 102200)
Al-Cu-Mg合金属于可热处理强化的变形铝合金,具有较高的强度、硬度及良好的断裂韧性和抗疲劳裂纹扩展等众多优点,广泛应用于航空、航天等高技术领域。近几十年来,国内外学者通过微合金等调整合金成分、提高合金纯度、探讨新的热处理规范以及精确调控合金的组织结构对高强铝合金的组织及其性能等进行了大量的研究,并且取得了重大的进展,极大地促进了该类材料在工业生产中的应用[1-3]。
Al-Cu-Mg合金中Si的含量一般在2.0%~7.0%,在Al-Cu-Mg合金中添加微量Si,就能显著提高合金的抗拉强度和抗蠕变性能[4]。Raviprasad等通过在Al-2.5Cu-1.5Mg合金中添加微量Si,发现Si的添加增强了高温时效硬化效果,但是延迟了合金的室温时效硬化效应[5]。其他人也发现了将Si添加到具有低Cu/Mg比合金的Al-4.0Cu-1.3Mg合金(Cu/Mg比=3.07)中可以有效地提高高温抗拉强度,原因是它加速了析出σ-Al5Cu6Mg2相[6]。从组织上来看微量Si的存在导致了合金时效早期Mg原子团簇、Cu-Mg原子团簇更加弥散,并间接促进了s相的弥散析出[7]。合金的时效过程就是在过饱和固溶体中脱溶过程,通过一系列结构的出现,消失,形核和长大来实现的,时效时间对合金性能的影响是很大的[8]。研究表明,随着时效时间的增加,合金的抗蚀性能会有所增加[9]。不同的时效时间会使合金材料的性能有很大的不同,因此,选择合适的时效时间对于我们改善合金性能也是很重要的。
本文就添加不同含量的Si元素,改变其时效时间来探究其对材料电导率和力学性能的影响。……
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