基于脉冲电磁场作用的2195铝锂合金形变热处理工艺研究

本文对比研究了传统形变热处理(TMT)与基于脉冲电磁场作用的形变热处理(TMTP),后者工艺路径为固溶淬火−预拉伸−不发生形变的脉冲电磁场作用−人工时效。在脉冲电磁场作用过程中,通过模具压板的位移约束以保证试样不发生塑性变形。结果表明:两种形变热处理都能显著提升退火态试样的屈服强度,其中TMTP条件下的屈服强度提升幅度更大,达254.3%。同时,TMTP工艺下试样的伸长率略大于TMT工艺下试样的伸长率。透射电镜结果表明,致密分布的析出相保证了两种形变热处理试样的强度。扫描电镜分析表明,TMT试样断口形貌为典型的沿晶断裂模式,能观察到少量的韧窝。TMTP试样断口也是沿晶断裂模式,但是韧窝数量较多。通过晶间析出相与晶界强度之间关系揭示了TMTP试样塑性提高的机理。

2219铝合金动态压缩下应变率敏感性行为

为了研究2219铝合金的应变率敏感性行为,采用分离式霍普金森冲击压杆装置(SHPB)对2种热处理状态(T4态和T6态)2219铝合金进行了动态压缩实验,并利用金相显微镜(OM)和X射线衍射(XRD)仪对压缩后的试样进行了显微分析。结果表明:2种热处理状态下材料应变率超过2000 s^(-1)时,材料的流动应力显著下降,即出现显著的应变率软化行为。基于应变率敏感性行为随真实应变及应变率的二维等高线图,发现在高应变量、高应变率条件下材料表现出负应变率敏感性行为,流动应力随着应变量与应变率的提升而下降。通过理论计算及微观组织表征,发现温升软化和变形带导致的软化作用,是材料在高应变量、高应变率表现出负应变率敏感性行为的重要原因。