Mg的添加对Al_Cu_Li_Zn_Mn_Zr合金组织和性能的影响.docx

Mg的添加对Al2Cu2Li2Zn2Mn2Zr合金组织和性能的影响李艳芬,郑子樵,李世晨,魏修宇,蒋呐(中南大学材料学院,湖南长沙410083)【摘要】本文研究了Mg的添加对Al2Cu2Li2Zn2Mn2Zr合金力学性能和微观时效组织的影响。实验结果表明,无论是T6处理还是T8处理,合金中添加Mg,在延伸率几乎不损失甚至稍有提高的基础上,明显提高了合金强度,加快了时效硬化速率,使峰值时效时间提前。透射电镜观察表明:加Mg的合金,T1相的析出数量明显增多,密度增大,且更细小弥散。随Mg含量的增加,这种趋势更明显。另外,在T6处理下添加Mg促进T1相的弥散析出作用更加明显,从而减少了T6和T8处理的强度差别。【关键词】Al2Li合金;时效强化;力学性能;微观组织;Mg中图分类号:TG146文献标识码:AEffectofSmallAdditionofMgonPropertiesandMicrostructureofAl2Cu2Li2Zn2Mn2ZrAlloyLIYan2fen,ZHENGZi2qiao,LIShi2chen,WEIXiu2yu,JIANGNa(DepartmentofMaterialsScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)【Abstract】TheeffectofsmalladditionofMgonmechanicalpropertiesandmicrostructureofAl2Cu2Li2Zn2Mn2Zralloyhasbeenstud2ied.TheresultsindicatethatregardlessofT6temperorT8temper,theadditionofMginalloysgreatlyenhancesthemechanicalpropertiesbyacceleratingagingresponseinconditionthatelongationpercentdonotalmostlyreducedandevenincreasedslightly.TEMobservationsshowthattheadditionofMgaccelaratestheprecipitationofT1phaseandresultsinincreasingdensityofT1precipitated.Theeffectsaremoreobv2iouswiththeincreasementoftheMgcontent.Inaddition,MgencouragestheprecipitationofT1phaseatT6temperthanT8temper,andresultsinreducingthedifferenceofstrengthvaluesbetweenT8andT6tempers.【Keywords】Al2Lialloy;agestrengthening;mechanicalproperties;microstructure;MagnesiumMg、Mn、Zn等合金元素,会对合金微观组织和性能产生什么影响,以及这些微量元素彼此之间有着怎样的交互作用,缺乏系统研究。本文着重考察Mg的添加对一种Al2Cu2Li2Zn2Mn系合金力学性能和微观时效组织的影响。1引言铝锂合金由于具有低密度、高比强度和比刚度,用其代替常规铝合金,可使构件质量减轻10%～15%,刚度提高15%～20%,特别是它的价格比先进的复合材料便宜得多,被认为是21世纪航空航天工业最理想的轻质高强结构材料。铝锂合金的研制至今已有70多年的历史,为了解决铝锂合金各向异性严重、热稳定性和较差的塑韧性等问题,进入90年代,通过降低锂含量、并添加一些新的合金化元素,发展了综合性能更好的第三代铝锂合金122。如在Al2Cu2Li系合金中,添加少量Mn和Zn,可降低合金各向异性和提高抗腐蚀性;还有研究表明,Al2Cu2Li系合金中,微量Mg的添加,能影响析出动力学,促进T1相的形成,从而使合金具有较好的强塑性水平。但Mg含量过高,会改变析出相类型,导致强度降低3。但在Al2Cu2Li系合金中,若同时添加微量2实验材料与方法实验合金在氩气保护下,在电阻炉中熔炼后经水冷模浇铸而成。合金成分分析结果如表1所示。铸锭在520℃Π24h进行均匀化热处理,并经480℃Π2h保温后,热轧成约2mm厚板材。在盐浴炉中经510℃Π1h固溶处理后水淬至室温,随即分别进行T6(175℃时效)和T8(6%预变形+175℃时效)两种人工时效处理。时效在恒温箱中进行。拉伸实验在CSS-44100电子万能实验机上进行。试样沿轧制方向截取,标距为30mm×8mm,名义拉伸速度为2