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2198铝锂合金织构与各向异性

朱宇波  
【摘要】:2198铝锂合金是最新一代航空航天结构材料。在Al中每增加1%的Li,就会使Al合金的密度降低3%,弹性模量增加6%。与先前的2195等一些老牌号铝锂合金相比,2198Al-Li合金引进了更低含量的铜(从4%下降到3%)使材料密度更低,同时抗拉强度和屈服强度下降甚微的情况下显著增加材料的延伸率。 本文选用2198铝锂合金板材为对象,对原始板材进行时效热处理并归纳出最佳后续热处理方案,同时研究了冷轧和热轧条件下的织构演变,以期对2198新型铝锂合金的加工、处理提供参考。 研究结果表明,经过重新固溶单级时效之后,材料抗拉强度和延伸率分别下降到501MPa和13.8%,降幅不大;经过双级时效后材料性能跟一级时效相比改变不大;最佳后续热处理制度应为500°C/ 1h固溶淬火+ 135℃/18h和175℃/20h双级时效。原始板材有较强的{110}112B组分织构和{123}634S组分织构,并有良好的静态力学性能,抗拉强度达到518MPa,延伸率达到14.9%。 沿原轧制方向冷轧之后织构组分没有发生强烈的变化,仍然以B组分和S组分的β取向线织构为主。经垂直于原轧制方向的交叉轧制,变形量较低时,由于变化了原始的RD测量方向,改变了原有沿β取向线织构组分,但当压下率达到70%,材料返回了原始的β取向线织构组分。 经过415℃顺轧,材料基本保持了原始板材织构组分;经475℃顺轧后,板材出现立方和旋转立方织构组分,明显发生再结晶;415℃和475℃交叉轧制效果基本相同,同时存在再结晶织构组分和形变织构组分。


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