PDF《电场时效对 2014 铝合金 θ（Al2Cu）析出相的影响》

第4卷第4期2009 年4月243 电场时效对

2014 铝合金 θ(Al2Cu)析出相的影响 肖伯涛 1,

2 ,何长树

1 ,宫明龙

1 ,赵骧1(1.

东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,沈阳 110004;

2. 南昌理工学院光信息机电工程系,南昌 330013) 摘要:借助TEM研究了在

170 ℃条件下进行

6、

8、10 和12 h电场时效对

2014 铝合金析出行为的影响.结 果表明:电场时效能够有效地减小

2014 铝合金中的析出相θ(Al2Cu)的尺寸,且使其弥散分布;

尤其是在时效 时间为

12 h的时候,其效果更加显著,此时析出相θ(Al2Cu)细小弥散程度随着电场强度的增强而显著提高.这 主要是由于电场时效改变了析出相的形核与长大所致. 关键词:金属材料;

析出相;

电场时效;

2014 铝合金 中图分类号:TG146.21 文献标识码:A 文章编号:1673-7180(2009)04-0243-5 Effects of electric field aging on the precipitation of θ(Al2Cu) phase in

2014 aluminum alloy Xiao Botao 1,

2 ,He Changshu

1 ,Gong Minglong

1 ,Zhao Xiang

1 (1. Key Laboratory for Anisotropy and Texture of Materials (Ministry of Education), Northeastern University, Shenyang 110004, China;

2. Department of Optical Information and Electrical Engineering, Nanchang Institute of Technology, Nanchang 330013, China) Abstract: Effects of the electric field aging at

170 ℃ for 6, 8,

10 and

12 h on precipitation behaviors of

2014 aluminum alloy were investigated by transmission electron microscope (TEM). The results show that electric field can reduce the size of the precipitation phase θ(Al2Cu) and increase the dispersion of the fine precipitations. Especially, this kinds of effect is very evident when the aging time is

12 h, the dispersion degree of the fine precipitations is increased with increasing the intensity of electric field. This is because that the nucleation and growth of the precipitation phase θ(Al2Cu) are changed by the electric field aging. Key words: metal matrial;

precipitation phase;

electric field aging;

2014 aluminum alloy

0 引言2014 铝合金是沉淀强化型合金,其强化机制主要 依靠时效过程从过饱和固溶体中析出的沉淀相进行强 化[1] ,而它的力学性能在很大程度上取决于合金中析出 相(θ 相、β 相及 / s 相[2] )的数量、分布及形态. 已有的研究表明, 电场时效对合金的析出相的析出 影响颇大:电场时效使

1420 合金 / δ 相数量增多,而且 中国科技论文在线 Sciencepaper Online 基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金(20050145030) 作者简介:肖伯涛(1978- ),男,助教 通信联系人:赵骧,教授, [email protected] 第4卷第4期2009 年4月244 中国科技论文在线 Sciencepaper Online 细小弥散化[3-5] ;

电场促使纳米铝合金析出相颗粒细小且 弥散[6] ;

在固溶和时效过程中电场可以使 / δ 相的数量增 加、尺寸减小,使合金的亚结构细化,同时使位错密度 增加[7] .另外,研究还发现,电场时效可以增加

1420 铝锂合金中 / β 相的尺寸大小和体积分数[8] ;

电场促进晶 界偏析以及 / δ 相和T相的长大, 抑制PFZ形成和长大[9] . 因此, 本文借助 TEM 研究了电场时效对

2014 铝合 金析出相析出的影响,以期探索一条能够控制

2014 铝 合金析出相的析出,进而改善其力学性能的新途径.

1 实验实验用

2014 铝合金板由东北轻合金有限责任公司 提供的

250 mm*250 mm*800 mm 锻造板坯经过轧制而 成,其热轧温度为

450 ℃,终轧厚度为 5.5 mm,然后 经420 ℃中间退火, 最后冷轧成厚度为 1.7 mm 的薄板. 铝合金板的化学成分如表

1 所列. 表12014 铝合金的化学成分 Table

1 Chemical composition of

2014 aluminum alloy(mass fraction, %) Cu Mg Si Mn Fe Ti Zn Ni Cr Re 4.42 0.54 0.91 0.89 0.20