含钪2099铝-锂合金热压缩变形行为及其组织演变

利用Gleeble-3800热模拟试验机进行热变形实验,开展含钪2099铝-锂合金的热变形行为研究。研究表明:在热变形初期,随着应变量的增加,流变应力呈急剧上升的趋势。在应变量为0.06左右时,合金在各变形条件下的流变应力均达到峰值;当应变量继续增加时,合金的流变应力开始出现不同程度的下降。ln[sinh(ασ)]与lnε·以及ln[sinh(ασ)]与1/T之间满足线性关系,其平均热变形激活能为182.451 k J/mol,合金热压缩变形时的流变应力方程为ε·=2.05×10^(16)[sinh(0.01752σ)]^(6.542)exp(-182451/RT)。在变形温度为400℃,应变速率为1 s^(-1)条件下,合金组织中存在大量的位错墙;随着应变速率的降低,当应变速率为0.01 s^(-1)时,合金内部可以观察到少量动态再结晶组织。

含钪铝锂合金的研究与发展

含Sc铝锂合金具有高的比强度、比刚度、塑韧性以及优异的焊接性能、低温性能和较低的各向异性,是新一代航天、航空用轻质铝合金结构材料。作者在查阅大量文献和赴俄罗斯考察的基础上,结合课题组研究工作,介绍了国内外含Sc铝锂合金研究发展情况,并提出了今后研究开发的方向。

热处理对含钪Al-Cu-Li-Zr合金组织与性能的影响

通过显微组织观察和室温拉伸实验,研究了固溶热处理制度和时效前预变形对Al-Cu-Li-Sc-Zr合金拉伸力学性能和显微组织的影响。结果表明,适当提高固溶温度或延长固溶时间可以促进过剩相的溶解,提高合金的强度和塑性;时效前适量的预变形促进T1相的大量、弥散、细小析出,显著提高合金强度。过大的预变形量使T1相变得粗大且分布不均匀,合金强度降低。合金适宜的固溶制度为530℃保温60 min,冷水淬火,适宜的预变形量为3.5%。

铝-锂与铝-镁-钪合金前景看好

5年以前一度对铝-锂合金在航空工业中的前景认为并不如早先那样的乐观，可是近几年的研究证明，必须对它的地位加以重新确认，大量工作证明含锂量小于2％的铝锂合金既有高的强度性能又有良好的可焊性与优秀的抗腐蚀性能，从而不需要包铝。可用其轧制薄板与厚板以及挤压型材，主要用于制造机身。

含Sc的Al-Cu-Li合金热压缩变形的流变应力行为和显微组织

采用Gleeble-1500热模拟试验机,在变形温度为380℃～500℃和应变速率为0.001～10 s-1的条件下对含钪铝锂合金的热变形行为进行了研究.结果表明：含钪铝锂合金流变应力随变形温度升高和应变速率的降低而减小.以实验为基础,利用作图法和线性回归方法求解得出各参数数值和流变峰值应力方程,利用该方程预测流变应力值与实验结果吻合较好;该合金在高温压缩变形中,在变形温度大于470℃和应变速率小于0.1 s-1时,合金发生了动态再结晶,且温度越高、应变速率越低,该合金越易发生动态再结晶.在380℃～470℃,0.1～10 s-1条件下,对该合金进行热变形加工较为适宜.

含锶钪2099型铝锂合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀性能

采用维氏硬度计(HV)、金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)显微分析技术,研究了一种锶钪复合微合金化2099型铝锂合金(其化学成分为:Al-2.57Cu-1.86Li-1.31Zn-0.420Mg-0.321Mn-0.0735Zr-0.0943Sr-0.0433Sc)的晶间腐蚀性能和剥落腐蚀性能。结果表明,该合金经均匀化退火处理(475℃×24 h)、热锻压变形加工处理(三次变形量均约为100%)、固溶处理(540℃×2 h)、冷水淬火(水温大约5℃)、T8时效处理(121℃×14 h+151℃×48 h)后,合金显微硬度值达到174.6 HV,比2024-T6合金(固溶处理500℃×2 h+时效处理191℃×12 h)高23.1%。合金具有良好的抗晶间腐蚀性能和抗剥落腐蚀性能,其抗腐蚀性能明显优于2024-T6合金。该合金Sr,Zr,Sc的复合微合金化作用(细化粗大第二相、抑制再结晶和晶粒长大),第二相分散、分布不连续,以及Zn的含量高,是合金抗腐蚀性能高的主要原因。研究结果还说明了微量复合添加对铝锂合金具有奇效微合金化作用的过渡族金属元素Sr,Sc,是得到抗腐蚀性能良好的铝锂合金的一种有效途径。

2099铝锂合金晶间腐蚀行为与时效制度的相关性

系统研究了2099铝锂合金晶间腐蚀行为与时效制度(T6态150和175℃时效、T8态150℃时效)的相关性,建立了2099铝锂合金腐蚀-时效进程状态图。结果表明,时效过程按腐蚀类型变化可以分为4个阶段。时效早期发生孔蚀或局部晶间腐蚀,欠时效阶段发生全面晶间腐蚀,近峰时效阶段转变为局部晶间腐蚀,过时效阶段以孔蚀为主。欠时效时,细小的晶界析出相连续分布,晶间腐蚀敏感性较高。过时效阶段晶界析出相粗化,并呈不连续分布,抗晶间腐蚀能力提高。时效温度提高,晶界析出相粗化,析出相间距增加,而时效前预变形能够促进析出相均匀弥散形核,抑制晶界无沉淀带形成,因而导致晶间腐蚀欠时效阶段和近峰失效阶段的时效时间范围缩短或消失,提高了抗晶间腐蚀能力。